JVM性能监控与内存分析工具——命令行工具（1）

前言

经常使用适当的虚拟机监控和内存分析工具可以加快我们分析数据、定位解决问题的速度。目前市场上有许多强大的Java性能监控工具，但是在JDK的bin目录中其实包含了许多小巧的分析工具，并且这些工具也非常稳定，能在分析应用程序性能、定位解决故障时发挥巨大的作用。

本文所介绍的工具全部是基于Windows系统下的JDK 1.8，如果版本、操作系统不同，工具所支持的功能可能会有所差别。另外由于这些工具都是存放在JDK的bin目录下，所以为了能在命令行中直接使用这些命令，需要将%JAVA_HOME%\bin添加到PATH环境变量的路径中。

jps：虚拟机进程状况工具

jps(Java Virtual Machine Process Status Tool)是JDK 1.5提供的一个显示当前所有java进程的命令，并且可以显示虚拟机执行主类名称(main(函数所在的类))以及这些进程的本地虚拟机唯一ID(Local Virtual Machine Identifier, LVMID)。

这个命令简单实用，并且其他的JDK工具都需要这条命令所查询到的LVMID来确定要监控的虚拟机进程。对于本地虚拟机来说，LVMID与操作系统的进程PID是一致的，但是如果同时启动了多个虚拟机进程，无法根据进程名称定位时，那就只能通过jps显示主类的功能才能区分。

jps命令格式：jps [options ] [hostid]

jps执行结果：

PS C:\Profile\Tools> jps -l
1816
6072 sun.tools.jps.Jps
8168 C:\Profile\Tools\SoapUI-5.2.1\bin\SoapUI-5.2.1.exe

其中-l 输出应用程序main class的完整package名或者应用程序的jar文件完整路径名，其他常用选项还有

选项	功能
-v	输出传递给JVM的参数
-m	输出传递给main 方法的参数
-q	只显示LVMID，不显示class名称，jar文件名和传递给main 方法的参数

jstat：虚拟机统计信息监控工具

jstat(JVM Statistics Monitoring Tool)是用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具，而且主要集中在分析JVM内存的GC状况。

jstat命令格式为：jstat [ option vmid [interval[s|ms] [count]] ]

由于jstat命令也可以查询远程虚拟机进程中的JVM内存状态，所以在查询远程虚拟机进程时，那VMID的格式是：

[protocol: ] [//] lvmid [@hostname[:port]/servername]

参数interval和count代表查询间隔和次数，缺省值为查询一次。假设需要每200毫秒查询一次10684进程垃圾收集状况，一共查询10次，此时命令如下：

jstat -gc 10684 200 10

选项option代表用户查询类型，主要分为装载类、垃圾收集、运行期编译状况这三类，主要用到的参数如下表所示

选项	功能
-class	监视类装载、卸载数量、总空间以及类装载所耗费的时间
-gc	监视Java堆状况
-gccapacity	监视内容与-gc基本相同，主要关注各个区域使用到的最大、最小空间
-gcutil	监视内容与-gc基本相同，主要关注已使用空间所占百分比
-gccause	会额外输出导致上一次GC产生的原因
-compiler	输出JIT编译器编译过的方法、耗时等信息

下面以最常用的-gcutil参数为例，输出结果如下所示

PS C:\Profile\Tools> jstat -gcutil 10684
S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
0.00   0.00   6.00   0.00  17.43  19.76      0    0.000     0    0.000    0.000

因为我例子是一个很简单的程序，所以并没有使用什么内存，其中输出参数代表如下：

S0: Survivor space 0 已使用空间的百分比

S1: Survivor space 1 已使用空间的百分比

E: Eden space 已使用空间的百分比

O: Old space 已使用空间的百分比

M: Method space 已使用空间的百分比，其实这个也称作永久代，所以有的JDK版本会用P来表示

CCS:Compressed class space已使用空间的百分比

YGC: Young GC 的次数

YGCT: Young GC 所用的时间 单位秒

FGC: Full GC 的次数

FGCT: Full GC 所用的时间 单位秒

GCT: 用于垃圾回收的总时间 单位秒

jinfo：Java配置信息工具

jinfo(Configuration Info for Java)可以用来实时地查看未被显示指定的参数的系统默认值，甚至可以用来调整这些参数值。

jinfo命令格式： jinfo [option] pid

下面例子是使用-sysprops选项把虚拟机进程的System.getProperties()的内容打印出来

PS C:\Profile\Tools> jinfo -sysprops 1324
Attaching to process ID 1324, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.102-b14
java.runtime.name = Java(TM) SE Runtime Environment
java.vm.version = 25.102-b14
sun.boot.library.path = C:\Profile\Tools\Java\jdk1.8.0_102\jre\bin
user.country.format = CN
java.vendor.url = http://java.oracle.com/ java.vm.vendor = Oracle Corporation
path.separator = ;
file.encoding.pkg = sun.io
java.vm.name = Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM
sun.os.patch.level = Service Pack 1
sun.java.launcher = SUN_STANDARD
user.script =
user.country = US
user.dir = C:\Profile\Tools\Java\Workspace\Practice
java.vm.specification.name = Java Virtual Machine Specification
java.runtime.version = 1.8.0_102-b14
java.awt.graphicsenv = sun.awt.Win32GraphicsEnvironment
os.arch = amd64
java.endorsed.dirs = C:\Profile\Tools\Java\jdk1.8.0_102\jre\lib\endorsed
line.separator =
...