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JVM监控和诊断工具
jps
它将打印所有正在运行的Java进程的相关信息。
在默认情况下，jps的输出信息包括Java进程的进程ID以及主类名。我们还可以通过追加参数，来打印额外的信息。例如，-l将打印模块名以及包名；-v将打印传递给Java虚拟机的参数（如-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC）；-m将打印传递给主类的参数。
需要注意的是，如果某Java进程关闭了默认开启的UsePerfData参数（即使用参数-XX:-UsePerfData），那么jps命令（以及下面介绍的jstat）将无法探知该Java进程。
| $ jps -mlv | |
| 18331 org.example.Foo Hello World | |
| 18332 jdk.jcmd/sun.tools.jps.Jps -mlv -Dapplication.home=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-11.jdk/Contents/Home -Xms8m -Djdk.module.main=jdk.jcmd |
jstat
它可用来打印目标Java进程的性能数据。它包括多条子命令，如下所示：
| $ jstat -options | |
| -class | |
| -compiler | |
| -gc | |
| -gccapacity | |
| -gccause | |
| -gcmetacapacity | |
| -gcnew | |
| -gcnewcapacity | |
| -gcold | |
| -gcoldcapacity | |
| -gcutil | |
| -printcompilation |
在这些子命令中，-class将打印类加载相关的数据，-compiler和-printcompilation将打印即时编译相关的数据。剩下的都是以-gc为前缀的子命令，它们将打印垃圾回收相关的数据。
默认情况下，jstat只会打印一次性能数据。我们可以将它配置为每隔一段时间打印一次，直至目标Java进程终止，或者达到我们所配置的最大打印次数。具体示例如下所示：
| # Usage: jstat -outputOptions [-t] [-hlines] VMID [interval [count]] | |
| $ jstat -gc 22126 1s 4 | |
| S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT CGC CGCT GCT | |
| 17472,0 17472,0 0,0 0,0 139904,0 47146,4 349568,0 21321,0 30020,0 28001,8 4864,0 4673,4 22 0,080 3 0,270 0 0,000 0,350 | |
| 17472,0 17472,0 420,6 0,0 139904,0 11178,4 349568,0 21321,0 30020,0 28090,1 4864,0 4674,2 28 0,084 3 0,270 0 0,000 0,354 | |
| 17472,0 17472,0 0,0 403,9 139904,0 139538,4 349568,0 21323,4 30020,0 28137,2 4864,0 4674,2 34 0,088 4 0,359 0 0,000 0,446 | |
| 17472,0 17472,0 0,0 0,0 139904,0 0,0 349568,0 21326,1 30020,0 28093,6 4864,0 4673,4 38 0,091 5 0,445 0 0,000 0,536 |
在上面这个示例中，22126进程是一个使用了CMS垃圾回收器的Java进程。我们利用jstat的-gc子命令，来打印该进程垃圾回收相关的数据。命令最后的1s 4表示每隔1秒打印一次，共打印4次。在-gc子命令的输出中，前四列分别为两个Survivor区的容量（Capacity）和已使用量（Utility）。我们可以看到，这两个Survivor区的容量相等，而且始终有一个Survivor区的内存使用量为0。当使用默认的G1 GC时，输出结果则有另一些特征：
| $ jstat -gc 22208 1s | |
| S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT CGC CGCT GCT | |
| 0,0 16384,0 0,0 16384,0 210944,0 192512,0 133120,0 5332,5 28848,0 26886,4 4864,0 4620,5 19 0,067 1 0,016 2 0,002 0,084 | |
| 0,0 16384,0 0,0 16384,0 210944,0 83968,0 133120,0 5749,9 29104,0 27132,8 4864,0 4621,0 21 0,078 1 0,016 2 0,002 0,095 | |
| 0,0 0,0 0,0 0,0 71680,0 18432,0 45056,0 20285,1 29872,0 27952,4 4864,0 4671,6 23 0,089 2 0,063 2 0,002 0,153 | |
| 0,0 2048,0 0,0 2048,0 69632,0 28672,0 45056,0 18608,1 30128,0 28030,4 4864,0 4672,4 32 0,093 2 0,063 2 0,002 0,158 | |
| ... |
在上面这个示例中，jstat每隔1s便会打印垃圾回收的信息，并且不断重复下去。S0C和S0U始终为0，而且另一个Survivor区的容量（S1C）可能会下降至0。这是因为，当使用G1 GC时，Java虚拟机不再设置Eden区、Survivor区，老年代区的内存边界，而是将堆划分为若干个等长内存区域。每个内存区域都可以作为Eden区、Survivor区以及老年代区中的任一种，并且可以在不同区域类型之间来回切换。
换句话说，逻辑上只有一个Survivor区。当需要迁移Survivor区中的数据时（即Copying GC），只需另外申请一个或多个内存区域，作为新的Survivor区。因此，Java虚拟机决定在使用G1 GC时，将所有Survivor内存区域的总容量以及已使用量存放至S1C和S1U中，而S0C和S0U则被设置为0。
当发生垃圾回收时，Java虚拟机可能出现Survivor内存区域内的对象全被回收或晋升的现象。在这种情况下，Java虚拟机会将这块内存区域回收，并标记为可分配的状态。这样子做的结果是，堆中可能完全没有Survivor内存区域，因而相应的S1C和S1U将会是0。
jstat还有一个非常有用的参数-t，它将在每行数据之前打印目标Java进程的启动时间。例如，在下面这个示例中，第一列代表该Java进程已经启动了10.7秒。
| $ jstat -gc -t 22407 | |
| Timestamp S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT CGC CGCT GCT | |
| 10,7 0,0 0,0 0,0 0,0 55296,0 45056,0 34816,0 20267,8 30128,0 27975,3 4864,0 4671,6 33 0,086 3 0,111 2 0,001 0,198 |
表中CGC和CGCT，它们分别代表并发GC Stop-The-World的次数和时间。可以比较Java进程的启动时间以及总GC时间（GCT列），或者两次测量的间隔时间以及总GC时间的增量，来得出GC时间占运行时间的比例。如果该比例超过20%，则说明目前堆的压力较大；如果该比例超过90%，则说明堆里几乎没有可用空间，随时都可能抛出OOM异常。
jstat还可以用来判断是否出现内存泄漏。在长时间运行的Java程序中，可以运行jstat命令连续获取多行性能数据，并取这几行数据中OU列（即已占用的老年代内存）的最小值。然后，我们每隔一段较长的时间重复一次上述操作，来获得多组OU最小值。如果这些值呈上涨趋势，则说明该Java程序的老年代内存已使用量在不断上涨，这意味着无法回收的对象在不断增加，因此很有可能存在内存泄漏。
jmap
jmap同样包括多条子命令。
-clstats，该子命令将打印被加载类的信息。-finalizerinfo，该子命令将打印所有待finalize的对象。-histo，该子命令将统计各个类的实例数目以及占用内存，并按照内存使用量从多至少的顺序排列。此外，-histo:live只统计堆中的存活对象。-dump，该子命令将导出Java虚拟机堆的快照。同样，-dump:live只保存堆中的存活对象。
通常会利用jmap -dump:live,format=b,file=filename.bin命令，将堆中所有存活对象导出至一个文件之中。
这里format=b将使jmap导出与-XX:+HeapDumpAfterFullGC、-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError格式一致的文件。这种格式的文件可以被其他GUI工具查看。
由于jmap将访问堆中的所有对象，为了保证在此过程中不被应用线程干扰，jmap需要借助安全点机制，让所有线程停留在不改变堆中数据的状态。也就是说，由jmap导出的堆快照必定是安全点位置的。这可能导致基于该堆快照的分析结果存在偏差。举个例子，假设在编译生成的机器码中，某些对象的生命周期在两个安全点之间，那么:live选项将无法探知到这些对象。
另外，如果某个线程长时间无法跑到安全点，jmap将一直等下去。而jstat不同。这是因为垃圾回收器会主动将jstat所需要的摘要数据保存至固定位置之中，而jstat只需直接读取即可。
jmap（以及接下来的jinfo、jstack和jcmd）依赖于Java虚拟机的Attach API，因此只能监控本地Java进程。
一旦开启Java虚拟机参数DisableAttachMechanism（即使用参数-XX:+DisableAttachMechanism），基于Attach API的命令将无法执行。反过来说，如果不想被其他进程监控，那么需要开启该参数。
jinfo
jinfo命令可用来查看目标Java进程的参数，如传递给Java虚拟机的-X（即输出中的jvm_args）、-XX参数（即输出中的VM Flags），以及可在Java层面通过System.getProperty获取的-D参数（即输出中的System Properties）。
jinfo还可以用来修改目标Java进程的“manageable”虚拟机参数。
举个例子，可以使用jinfo -flag +HeapDumpAfterFullGC <PID>命令，开启<PID>所指定的Java进程的HeapDumpAfterFullGC参数。
可以通过下述命令查看其他"manageable"虚拟机参数：
| $ java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep manageable | |
| intx CMSAbortablePrecleanWaitMillis = 100 {manageable} {default} | |
| intx CMSTriggerInterval = -1 {manageable} {default} | |
| intx CMSWaitDuration = 2000 {manageable} {default} | |
| bool HeapDumpAfterFullGC = false {manageable} {default} | |
| bool HeapDumpBeforeFullGC = false {manageable} {default} | |
| bool HeapDumpOnOutOfMemoryError = false {manageable} {default} | |
| ccstr HeapDumpPath = {manageable} {default} | |
| uintx MaxHeapFreeRatio = 70 {manageable} {default} | |
| uintx MinHeapFreeRatio = 40 {manageable} {default} | |
| bool PrintClassHistogram = false {manageable} {default} | |
| bool PrintConcurrentLocks = false {manageable} {default} | |
| java version "11" 2018-09-25 | |
| Java(TM) SE Runtime Environment 18.9 (build 11+28) | |
| Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM 18.9 (build 11+28, mixed mode) |
jstack
jstack命令可以用来打印目标Java进程中各个线程的栈轨迹，以及这些线程所持有的锁。jstack的其中一个应用场景便是死锁检测。jstack不仅会打印线程的栈轨迹、线程状态（BLOCKED）、持有的锁（locked …）以及正在请求的锁（waiting to lock …），而且还会分析出具体的死锁。
总结
-
jps将打印所有正在运行的Java进程。 -
jstat允许用户查看目标Java进程的类加载、即时编译以及垃圾回收相关的信息。它常用于检测垃圾回收问题以及内存泄漏问题。 -
jmap允许用户统计目标Java进程的堆中存放的Java对象，并将它们导出成二进制文件。 -
jinfo将打印目标Java进程的配置参数，并能够改动其中manageabe的参数。 -
jstack将打印目标Java进程中各个线程的栈轨迹、线程状态、锁状况等信息。它还将自动检测死锁。