Java性能调优工具之Linux命令行工具

1.top命令
top命令能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况。使用top命令输出如下：



前半部分是统计信息，后半部分是进程信息。
统计信息中：
第一行：任务队列：<=>uptime命令。左->右依次：系统当前时间、系统运行时间、当前登录用户数。load average：系统的平均负载，即任务队列的平均长度，3个值分别表示：1分钟，5分钟，15分钟登到现在的平均值。
第二行：进程统计信息：左->右依次：正在运行的进程数、睡眠进程数、停止的进程数、僵尸进程数。
第三行：CPU统计信息，
us：用户空间CPU占用率、
sy：内核空间CPU占用率、
ni：用户进程空间改变过优先级的进程CPU占用率、
id：空闲CPU占用率、
wa：等待输入输出的CPU时间百分比、
hi：硬件中断请求、
si：软件中断请求。
第四行：左->右依次：内存总量、已使用内存、空闲内存、内核缓冲。
第五行： 交换区总量、已使用交换区、空闲交换区大小、缓冲交换区
后半部分
PR= Priority：优先级
NI= Nice value：负值优先级>正值优先级
VIRT= Virtual Image (kb)：进程使用的虚拟内存总量，单位KB。VIRT=SWAP+RES
RES= Resident size (kb)：进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位KB
SHR= Shared Mem size (kb)：共享内存大小，单位KB
S= Process Status：进程状态，D：不可中断的睡眠状态，R：运行，T：跟踪/停止，Z：僵尸进程
TIME+= CPU Time, hundredths：进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
COMMAND= Command name/line：命令名或者命令行
还可能会出现的信息（top命令时可按下f键进行选择）
PPID = Parent Process Pid
RUSER = Real user name
UID = User Id
GROUP = Group Name：所有进程者的组名
TTY = Controlling Tty：启动进程的终端名，不是从终端启动的进程显示为2
P = Last used cpu (SMP) ：最后使用的cpu，仅在多cpu的情况下有意义
SWAP = Swapped size (kb)：进程使用的虚拟内存中被换出的大小
TIME = CPU Time：进程使用的CPU时间总计，单位秒
CODE = Code size (kb)：可执行代码占用物理内存大小
DATA = Data+Stack size (kb)：可执行代码以外的部分（数据段+栈）占用物理内存大小
nFLT = Page Fault count：页面错误次数
nDRT = Dirty Pages count：最后一次写入到现在，被修改的页面数
WCHAN = Sleeping in Function：若该进程在休眠，则显示睡眠中的系统函数名
Flags = Task Flags <sched.h>：任务标志
2.sar命令
sar [options][<interval>[<count>]]
interval:采样周期，count:采样数量，
options：
-A :所有报告的总和； -u：cpu利用率；
-d：硬盘使用报告； -b：I/O情况；
-q：查看队列长度； -r：内存使用统计信息；
-n：网络信息统计； -o：采样结果输出到文件。
sar -u 1 3，每秒钟采样一次，一共采样3次，最后一行会输出平均值，输出如下图；



3.vmstat
查看内存、交互分区、I/O操作、上下文切换、时钟中断、CPU使用情况。
vmstat interval count-------------vmstat 1 3输出如下



procs：
r：等待运行的进程数；
b：处在非睡眠状态的进程状态。
memory：
swpd：虚拟内存使用，单位KB；
free：空闲内存，KB；
buff：作为缓存内存数，KB。
swap：
si：从磁盘交换到内存的交换页数量，单位：KB/秒
so：从内存交换到磁盘的交换页数量，单位：KB/秒
IO：
bi：发送到块设备的块数，单位：块/秒
bo：从块设备接收到的块数，单位：块/秒
System：
in：每秒的中断数，包括时钟中断
cs：每秒的上下文切换次数
CPU：
us：用户cpu使用时间
sy：内核cpu系统使用时间
id：空闲时间
4.iostat
iostat [ -c ] [ -d ] [ -h ] [ -N ] [ -k | -m ] [ -t ] [ -V ] [ -x ] [ -z ] [ device [...] | ALL ] [ -p [ device [,...] | ALL ] ] [ interval [ count ] ]
iostat -d -k 2
参数 -d 表示，显示设备（磁盘）使用状态；-k某些使用block为单位的列强制使用Kilobytes为单位；2表示，数据显示每隔2秒刷新一次。
输出如下



tps：该设备每秒的传输次数（Indicate the number of transfers per second that were issued to the device.）。"一次传输"即"一次I/O请求"。多个逻辑请求可能会被合并为"一次I/O请求"。"一次传输"请求的大小是未知的。
kB_read/s：每秒从设备（drive expressed）读取的数据量；
kB_wrtn/s：每秒向设备（drive expressed）写入的数据量；
kB_read：读取的总数据量；
kB_wrtn：写入的总数据量；这些单位都为KB。
iostat -x 1 2 输出如下



rrqm/s：每秒这个设备相关的读取请求有多少被Merge了（当系统调用需要读取数据的时候，VFS将请求发到各个FS，如果FS发现不同的读取请求读取的是相同Block的数据，FS会将这个请求Merge）；
wrqm/s：每秒这个设备相关的写入请求有多少被Merge了。
rsec/s：每秒读取的扇区数；
wsec/s：每秒写入的扇区数。
rKB/s：平均每秒向设备请求读数据的数据量。
wKB/s：平均每秒向设备请求写数据的数据量。
avgrq-sz： 平均请求扇区的大小
avgqu-sz： 是平均请求队列的长度。队列长度越短越好。
await： 每一个IO请求处理的平均时间（单位是毫秒）。可以理解为IO的响应时间，一般地系统IO响应时间应该低于5ms，如果大于10ms就比较大了。
这个时间包括了队列时间和服务时间，也就是说，一般情况下，await大于svctm，它们的差值越小，则说明队列时间越短，反之差值越大，队列时间越长，说明系统出了问题。
svctm：表示平均每次设备I/O操作的服务时间（以毫秒为单位）。如果svctm的值与await很接近，表示几乎没有I/O等待，磁盘性能很好，如果await的值远高于svctm的值，则表示I/O队列等待太长，系统上运行的应用程序将变慢。
%util： 在统计时间内所有处理IO时间，除以总共统计时间。例如，如果统计间隔1秒，该设备有0.8秒在处理IO，而0.2秒闲置，那么该设备的%util = 0.8/1 = 80%，所以该参数暗示了设备的繁忙程度。一般地，如果该参数是100%表示设备已经接近满负荷运行了（当然如果是多磁盘，即使%util是100%，因为磁盘的并发能力，所以磁盘使用未必就到了瓶颈）。
常见用法
iostat -d -k 1 10 #查看TPS和吞吐量信息(磁盘读写速度单位为KB)
iostat -d -m 2 #查看TPS和吞吐量信息(磁盘读写速度单位为MB)
iostat -d -x -k 1 10 #查看设备使用率（%util）、响应时间（await）
iostat -c 1 10 #查看cpu状态
5.pidstat工具

使用: pidstat [ options ] [ <interval> [ <count> ] ]
Options are:
[ -C <command> ] [ -d ] [ -h ] [ -I ] [ -l ] [ -r ] [ -t ] [ -u ] [ -V ] [ -w ]
[ -p { <pid> [,...] | SELF | ALL } ] [ -T { TASK | CHILD | ALL } ]

案列：
pidstat -u <=>pidstat 输出所有进程的cpu使用情况，可以查看某进程的cpu信息
jps(得到pid)->pidstat -p pid -u 1 3 输出如下



pidstat -p pid 1 3 -u -t 可以输出线程信息
pidstat [-p pid] -d [-t] 1 3 显示磁盘信息



TID：线程id
kB_rd/s: 每秒进程从磁盘读取的数据量(以kB为单位)
kB_wr/s: 每秒进程向磁盘写的数据量(以kB为单位)
kB_ccwr/s: 该进程每秒取消磁盘写入的数量(以kB为单位)
Command: 拉起进程对应的命令
pidstat [-p pid] -r [-t] 1 3 显示内存信息



minflt/s: 该进程每秒minor page faults（不需要从磁盘中调出内存页）的总数
majflt/s:该进程每秒major page faults（需要从磁盘中调出内存页）的总数
VSZ: 该进程使用的虚拟内存(以kB为单位)
RSS: 该进程使用的物理内存(以kB为单位)
%MEM: 该进程使用内存的百分比
Command: 拉起进程对应的命令