【jvm第7集】jvm调优工具（命令行工具）

JVM 调优工具（命令行工具）

jps（Java Virtual Machine Process Status Tool）

• 输入参数

参数	说明
-l	显示主类的完整路径或 JAR 文件名。
-q	仅显示进程 ID（不显示主类名）。
-m	显示传递给 main 方法的参数。
-v	显示 JVM 启动参数（如 -Xmx、-Xms）。
-V	显示通过 .hotspotrc 文件传递的 JVM 参数。

• 输出示例

# jps -l 输出示例
12345 /path/to/MyApplication.jar
67890 com.example.MyMainClass

• 输出字段解释
  • 进程 ID：Java 进程的唯一标识符。
  • 主类名或 JAR 文件名：启动 Java 程序的主类或 JAR 包路径。
  • JVM 参数（当使用 -v 时）：显示 -Xmx、-Xms 等配置参数。

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jstat（JVM Statistics Monitoring Tool）

• 输入参数

参数	说明
-class	类加载/卸载统计（类数、占用空间、耗时）。
-gc	显示 GC 堆行为（Eden、Survivor、Old Gen 的容量和使用量）。
-gcutil	显示 GC 摘要信息（各区域使用百分比）。
-gccapacity	显示各区域容量阈值（最小/最大容量）。
-gcnew	显示新生代 GC 情况。
-gcold	显示老年代 GC 情况。
-gccause	显示最近一次 GC 的原因。

• 输出示例

# jstat -gc <pid> 输出示例S0C    S1C    S0U    S1U      EC       EU        OC         OU       MC     MU    CCSC   CCSU   YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
1024.0 1024.0  0.0    0.0   8192.0   2048.0   16384.0     4096.0   6144.0  1536.0  512.0   128.0     4      0.020     1      0.010    0.030

• 输出字段解释

字段	含义
S0C/S1C	Survivor 区总容量（KB）
S0U/S1U	Survivor 区已使用容量（KB）
EC/EU	Eden 区总容量/已使用容量（KB）
OC/OU	老年代总容量/已使用容量（KB）
MC/MU	元空间总容量/已使用容量（KB）
CCSC/CCSU	压缩类空间总容量/已使用容量（KB）
YGC/YGCT	年轻代 GC 次数/总耗时（秒）
FGC/FGCT	Full GC 次数/总耗时（秒）
GCT	所有 GC 总耗时（秒）

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jmap（Memory Map Tool）

• 输入参数

参数	说明
-heap	显示堆内存详细配置（堆大小、GC 器类型）。
-histo	显示堆中对象的直方图（对象数量、占用内存）。
-histo:live	显示存活对象的直方图（触发 Full GC）。
-dump:format=b,file=<file>	生成堆转储文件（二进制格式）。
-finalizerinfo	显示等待终结的对象信息。
-clstats	显示类加载器统计信息。

• 输出示例

# jmap -histo <pid> 输出示例num     #instances         #bytes  class name
---------------------------------------------1:       1000000       80000000  [C2:        500000       40000000  java.lang.String3:        200000       20000000  [B

• 输出字段解释

字段	含义
num	排名（按占用内存降序）
#instances	对象实例数
#bytes	对象占用内存（字节）
class name	类名（如 [C 表示 char[]）

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jstack（Thread Stack Tool）

• 输入参数

参数	说明
-l	显示锁信息（如持有的锁、等待的锁）。
-m	显示混合模式堆栈（Java + Native 堆栈）。
-F	强制生成线程转储（适用于无响应的进程）。

• 输出示例

# jstack <pid> 输出示例
"main" #1 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007f8e3c000000 nid=0x12345 runnable [0x0000700000000000]java.lang.Thread.State: RUNNABLEat java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:152)at sun.nio.cs.StreamDecoder.readBytes(StreamDecoder.java:284)at sun.nio.cs.StreamDecoder.implRead(StreamDecoder.java:326)...

• 输出字段解释

字段	含义
线程名	线程名称（如 main）。
状态	线程状态（如 RUNNABLE、BLOCKED）。
堆栈跟踪	方法调用链，用于定位代码位置。
锁信息（-l 参数）	显示线程持有的锁或等待的锁。

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jinfo（Java Configuration Info Tool）

• 输入参数

参数	说明
-flags	显示所有 JVM 参数。
-flag <name>	查看指定 JVM 参数的值。
-flag [+/-]<name>	开启或关闭 JVM 参数。
-flag <name>=<value>	设置 JVM 参数的值。
-sysprops	显示系统属性（如 java.version）。

• 输出示例

# jinfo -flags <pid> 输出示例
VM Flags:
-XX:CICompilerCount=4 
-XX:InitialHeapSize=536870912 
-XX:MaxHeapSize=1073741824 
-XX:+PrintCommandLineFlags 
...

• 输出字段解释
  • JVM 参数：显示 -XX 参数的当前值（如 MaxHeapSize）。
  • 系统属性（-sysprops）：显示 java.version、os.name 等属性。

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jvisualvm（VisualVM）

• 输入参数

  • 图形化界面操作：无需命令行参数，通过界面选择目标进程或远程主机。
  • 远程连接配置：需在目标 JVM 启动时添加 JMX 参数（如 -Dcom.sun.management.jmxremote.port=8989）。

• 输出内容

1. 内存监控

   • 堆内存使用曲线（Eden、Survivor、Old Gen）。
   • 元空间（Metaspace）使用情况。

2. 线程分析

   • 线程状态（RUNNABLE、BLOCKED 等）。
   • 线程堆栈跟踪（jstack 输出的图形化展示）。
   • 死锁检测（自动标记死锁线程）。

3. GC 分析

   • GC 事件时间线（Minor GC、Full GC）。
   • GC 耗时统计（YGCT、FGCT）。

4. 堆转储分析

   • 导入 .hprof 文件，显示对象分布。
   • Dominator Tree：定位内存泄漏对象。

5. 性能调优

   • CPU 使用率监控。
   • 方法热点分析（采样或 Profiling）。

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工具组合使用示例

场景 1：定位内存泄漏

1. 输入：jps -v 获取进程 ID。
2. 输入：jmap -dump:live,format=b,file=heapdump.hprof <pid> 生成堆转储。
3. 输入：jvisualvm 打开 heapdump.hprof。
4. 输出：通过 Dominator Tree 定位占用内存最高的对象。

场景 2：分析 CPU 高占用

1. 输入：top -H -p <pid> 查找高占用线程。
2. 输入：printf "%x\n" <tid> 转换线程 ID 为十六进制。
3. 输入：jstack <pid> | grep -A 20 <hex_tid> 定位线程堆栈。
4. 输出：线程堆栈跟踪显示异常代码位置（如死循环）。

场景 3：优化 GC 配置

1. 输入：jstat -gc <pid> 1000 10 监控 GC 情况。
2. 输入：jinfo -flag +UseG1GC <pid> 启用 G1 GC。
3. 输出：GC 频率和耗时下降，堆内存使用更均衡。

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注意事项

1. 生产环境使用限制

   • jmap -dump：生成堆转储可能导致 STW（Stop-The-World），建议通过 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 自动触发。
   • jstack：频繁调用可能导致性能抖动，建议仅在问题排查时使用。

2. 工具兼容性

   • jvisualvm：仅支持 HotSpot JVM。
   • jmap/jstack：需与目标 JVM 版本一致。

3. 日志分析工具

   • GC Viewer：分析 jstat -gcutil 生成的日志。
   • MAT（Memory Analyzer）：深度分析 .hprof 文件。