有哪些JDK内置的性能分析工具可以使用？
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本文共计2437个文字，预计阅读时间需要10分钟。
有时会遇到服务器CPU过载或程序卡死等问题，这类bug通常定位困难。这类问题往往隐藏得比较深，且可能具有偶发性，比较棘手。对此类问题，我们通常有一套固定的分析流程。
有时候碰到服务器CPU飙升或者程序卡死之类的问题，一般都不太好定位。这类bug一般都隐藏的比较深并且还可能是偶发性的，比较棘手。
对于此类问题，一般我们都有固定的分析流程。借助于JDK自带的一些分析工具，比如jstack、jmap、jstat一类的命令行工具，除此之外，还有jconsole、mat、jvisualvm这些图形界面分析工具。
这篇文章基于JDK8，操作系统是macOS 12.0.1
1、一些命令行分析工具这些命令行分析工具都在jdk/bin目录下
解压jdk/lib/tool.jar可以得到上述工具的class文件
1.1 jps - JVM Process Status Tool作用：列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主类名称以及这些进程的本地虚拟机唯一ID。
第一个参数说明：
-
-q：默认携带的参数，显示进程ID。
-
-m：显示进程ID，主类名称，以及传入main方法的参数。
-
-l：显示进程ID，主类全名。
-
-v：显示进程ID，主类名称，以及传入JVM的参数。
-
-V：显示进程ID，主类名称。
[-mlvV]可以任意组合使用。
第二个参数说明：
- hostid：服务器的ip地址。不指定的情况下，默认为当前服务器。如果要查看其他机器上的JVM进程，需要在待查看机器上启动jstatd。
作用：监视虚拟机各种运行状态信息，可以显示本地或者远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。
命令格式：jstat -
参数说明：
第一个参数：option，代表用户希望查询的虚拟机信息，主要分为3类：类装载、垃圾收集和运行期编译情况。具体选项如下：
-
-class：显示有关类加载器行为的统计信息。
-
-compiler：显示有关java hotspot vm即时编译器行为的统计信息。
-
-gc：显示有关垃圾收集堆行为的统计信息。
-
-gccapacity：显示有关各个垃圾回收代容量及其相应容量的统计信息。
-
-gccause：显示有关垃圾收集统计信息（同-gcutil），以及上一次和当前垃圾收集事件的原因。
-
-gcnew：显示新生代行为的统计信息。
-
-gcnewcapacity：显示有关新生代大小及其相应空间的统计信息。
-
-gcold：显示老年代行为的统计信息和元空间统计信息。
-
-gcoldcapacity：显示有关老年代大小的统计信息。
-
-gcmetacapacity：显示有关元空间大小的统计信息。
-
-gcutil：显示有关垃圾收集统计信息。
-
-printcompilation：显示java hotspot vm编译方法统计信息。
第二个参数：vmid。如果是本地虚拟机进程，那么vmid和本地虚拟机唯一ID是一致的。如果是远程虚拟机进程，那么vmid的格式是：protocol:lvmid[@hostname[:port]/servername]
第三个参数：interval。采样间隔，单位为s或ms，默认单位是ms，必须为整数。指定该参数，jstat命令将在每个间隔产生输出。
第四个参数：count。要显示的样本数。
import java.io.IOException;
/**
* -class:
* Loaded：已加载的类数量。
* Bytes：已加载的kb数。
* Unloaded：卸载的类数量。
* Bytes：卸载的kb数。
* Time：执行类加载和卸载的耗时。
*
* -compiler：
* Compiled：执行的编译任务数。
* Failed：编译失败的任务数。
* Invalid：无效的编译任务数。
* Time：执行编译任务所花费的时间。
* FailedType：失败的编译类型。
* FailedMethod：失败的编译类名和方法。
*/
public class Demo1_jstat {
public static void main(String[] args) throws IOException {
System.out.println("jstat");
System.in.read();
}
}
启动上面的demo后
import java.io.IOException;
/**
* -gc: 垃圾收集的堆统计信息
* S0C：s0区的容量（kb）
* S1C：s1区的容量（kb）
* S0U：s0区的使用大小（kb）
* S1U：s1区的使用大学（kb）
* EC：eden区的容量（kb）
* EU：eden区的使用大小（kb）
* OC：老年代容量（kb）
* OU：老年代的使用大小（kb）
* MC：元空间的容量（kb）
* MU：元空间的使用大小（kb）
* CCSC：压缩的类空间容量（kb）
* CCSU：使用的压缩类空间大小（kb）
* YGC：新生代垃圾收集次数
* YGCT：新生代垃圾回收时间
* FGC：full gc收集次数
* FGCT：full gc垃圾回收时间
* GCT：总垃圾收集时间
*
* -gcutil：垃圾收集统计信息
* S0：s0区的使用率
* S1：s1区的使用率
* E：eden区使用率
* O：老年代使用率
* M：元空间使用率
* CCS：压缩类空间使用率
* YGC：新生代gc次数
* YGCT：新生代gc耗费时间
* FGC：full gc次数
* FGCT：full gc耗费时间
* GCT：总垃圾收集时间
*/
public class Demo2_jstat {
// -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -verbose:gc
public static void main(String[] args) throws IOException {
final int _1MB = 1024 * 1024;
// 申请2M的空间
byte[] b1 = new byte[2 * _1MB];
System.out.println("1111");
System.in.read();
// 申请2M的空间
byte[] b2 = new byte[2 * _1MB];
System.out.println("2222");
System.in.read();
// 申请2M的空间
byte[] b3 = new byte[2 * _1MB];
System.out.println("3333");
System.in.read();
}
}
启动上面的程序之前，先指定一些jvm参数
-Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -verbose:gc
然后启动demo
刚启动时，程序会申请2M的数组，可以看到eden区的使用率是62.37%，ygc的值为0。
让程序申请第二个2M的数组，之后再查看堆内存信息
可以发现eden区的使用率达到了87.37%。
让程序申请第三个2M的数组，发现控制台输出提示
再查看堆内存信息
发现eden区的使用率降到了26.71，s1区使用率时70.80%，老年代的使用率是40%即4096kb也就是4M空间大小。同时ygc的次数是1，说明进行了一次ygc，并且把大对象放进了老年代中。
1.3 jinfo - Configuration Info For Java作用：实时的查看和调整虚拟机各项参数。
命令格式：jinfo [option]
参数说明：
第一个参数：option。
-
no options：输出全部的参数和系统属性。
-
-flag name：输出对应名称的参数。
-
-flag [+ | -] name：开启或者关闭对应名称的参数。
-
-flag name=value：设置对于名称参数的参数值。
-
-flags：输出全部的参数。
-
-sysprops：输出全部的系统属性。
命令演示：
-
jinfo pid
-
jinfo -flag PrintGCDetails pid （输出PrintGCDetails参数的值）
-
jinfo -flag +PrintGCDetails pid （开启PrintGCDetails参数）
-
jinfo -flag HeapDumpPath=/ pid （设置HeapDumpPath参数的值）
在我电脑上使用这个命令会报错，据说是macOS的一个bug，需要升级到jdk9，懒得升了。bug链接
1.4 jmap - Memory Map For Java作用：一个多功能的命令，它可以生成Java程序的dump文件，也可以查看堆内对象的信息、classloader的信息和finalizer队列。
命令格式：jmap [option]
参数解释：
第一个参数：option
-
no option：查看进程的内存镜像信息。
-
-heap：显示Java堆详细信息。
-
-histo[:live]：显示堆中对象的统计信息。
-
-clstats：打印类加载器信息。
-
-finalizerinfo：显示在F-Queue队列等待Finalizer线程执行finaizer方法的对象。
-
-dump:
：生成堆转储快照。
命令演示：
-
jamp pid。打印出虚拟机加载的每个共享对象的起始地址、映射大小以及共享对象文件的路径全称。
-
jamp -heap pid。打印一个堆的摘要信息，包括使用的GC算法、堆配置信息和各内存区域内存使用信息。
-
jmap -histo:live pid。显示堆中对象的统计信息，包括每个Java类型，对象数量，内存大小（单位字节），完全限定的类名。打印的虚拟机内部的类名称将会带一个‘*’前缀。如果指定了live子选项，则只计算活动的对象。
-
jmap -clstats pid。打印Java堆内存的永久保存区域的类加载器的智能统计信息。对于每个类加载器而言，它的名称、活跃度、地址、父类加载器、它所加载的类的数量和大小都会打印。
-
jmap -finalizerinfo pid。打印等待终结的对象信息。
Number of objects pending for finalization: 0说明没有等待终结的对象。 -
jamp -dump:live,format=b,file=./jmap.bin pid。以二进制格式转储java堆到指定路径下的filename文件中。指定了live子选项，则只会转储活动的对象。
在macOS上使用这个命令同样也会报错。但某些命令还是可以的，比如dump二进制文件。
1.5 jhat - JVM Heap Dump Browser作用：与jmap搭配使用，用来分析jmap生成的堆转储文件。jhat内置了一个微型的www.yidunidc.com欢迎留下您的宝贵建议】
本文共计2437个文字，预计阅读时间需要10分钟。
有时会遇到服务器CPU过载或程序卡死等问题，这类bug通常定位困难。这类问题往往隐藏得比较深，且可能具有偶发性，比较棘手。对此类问题，我们通常有一套固定的分析流程。
有时候碰到服务器CPU飙升或者程序卡死之类的问题，一般都不太好定位。这类bug一般都隐藏的比较深并且还可能是偶发性的，比较棘手。
对于此类问题，一般我们都有固定的分析流程。借助于JDK自带的一些分析工具，比如jstack、jmap、jstat一类的命令行工具，除此之外，还有jconsole、mat、jvisualvm这些图形界面分析工具。
这篇文章基于JDK8，操作系统是macOS 12.0.1
1、一些命令行分析工具这些命令行分析工具都在jdk/bin目录下
解压jdk/lib/tool.jar可以得到上述工具的class文件
1.1 jps - JVM Process Status Tool作用：列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主类名称以及这些进程的本地虚拟机唯一ID。
第一个参数说明：
-
-q：默认携带的参数，显示进程ID。
-
-m：显示进程ID，主类名称，以及传入main方法的参数。
-
-l：显示进程ID，主类全名。
-
-v：显示进程ID，主类名称，以及传入JVM的参数。
-
-V：显示进程ID，主类名称。
[-mlvV]可以任意组合使用。
第二个参数说明：
- hostid：服务器的ip地址。不指定的情况下，默认为当前服务器。如果要查看其他机器上的JVM进程，需要在待查看机器上启动jstatd。
作用：监视虚拟机各种运行状态信息，可以显示本地或者远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。
命令格式：jstat -
参数说明：
第一个参数：option，代表用户希望查询的虚拟机信息，主要分为3类：类装载、垃圾收集和运行期编译情况。具体选项如下：
-
-class：显示有关类加载器行为的统计信息。
-
-compiler：显示有关java hotspot vm即时编译器行为的统计信息。
-
-gc：显示有关垃圾收集堆行为的统计信息。
-
-gccapacity：显示有关各个垃圾回收代容量及其相应容量的统计信息。
-
-gccause：显示有关垃圾收集统计信息（同-gcutil），以及上一次和当前垃圾收集事件的原因。
-
-gcnew：显示新生代行为的统计信息。
-
-gcnewcapacity：显示有关新生代大小及其相应空间的统计信息。
-
-gcold：显示老年代行为的统计信息和元空间统计信息。
-
-gcoldcapacity：显示有关老年代大小的统计信息。
-
-gcmetacapacity：显示有关元空间大小的统计信息。
-
-gcutil：显示有关垃圾收集统计信息。
-
-printcompilation：显示java hotspot vm编译方法统计信息。
第二个参数：vmid。如果是本地虚拟机进程，那么vmid和本地虚拟机唯一ID是一致的。如果是远程虚拟机进程，那么vmid的格式是：protocol:lvmid[@hostname[:port]/servername]
第三个参数：interval。采样间隔，单位为s或ms，默认单位是ms，必须为整数。指定该参数，jstat命令将在每个间隔产生输出。
第四个参数：count。要显示的样本数。
import java.io.IOException;
/**
* -class:
* Loaded：已加载的类数量。
* Bytes：已加载的kb数。
* Unloaded：卸载的类数量。
* Bytes：卸载的kb数。
* Time：执行类加载和卸载的耗时。
*
* -compiler：
* Compiled：执行的编译任务数。
* Failed：编译失败的任务数。
* Invalid：无效的编译任务数。
* Time：执行编译任务所花费的时间。
* FailedType：失败的编译类型。
* FailedMethod：失败的编译类名和方法。
*/
public class Demo1_jstat {
public static void main(String[] args) throws IOException {
System.out.println("jstat");
System.in.read();
}
}
启动上面的demo后
import java.io.IOException;
/**
* -gc: 垃圾收集的堆统计信息
* S0C：s0区的容量（kb）
* S1C：s1区的容量（kb）
* S0U：s0区的使用大小（kb）
* S1U：s1区的使用大学（kb）
* EC：eden区的容量（kb）
* EU：eden区的使用大小（kb）
* OC：老年代容量（kb）
* OU：老年代的使用大小（kb）
* MC：元空间的容量（kb）
* MU：元空间的使用大小（kb）
* CCSC：压缩的类空间容量（kb）
* CCSU：使用的压缩类空间大小（kb）
* YGC：新生代垃圾收集次数
* YGCT：新生代垃圾回收时间
* FGC：full gc收集次数
* FGCT：full gc垃圾回收时间
* GCT：总垃圾收集时间
*
* -gcutil：垃圾收集统计信息
* S0：s0区的使用率
* S1：s1区的使用率
* E：eden区使用率
* O：老年代使用率
* M：元空间使用率
* CCS：压缩类空间使用率
* YGC：新生代gc次数
* YGCT：新生代gc耗费时间
* FGC：full gc次数
* FGCT：full gc耗费时间
* GCT：总垃圾收集时间
*/
public class Demo2_jstat {
// -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -verbose:gc
public static void main(String[] args) throws IOException {
final int _1MB = 1024 * 1024;
// 申请2M的空间
byte[] b1 = new byte[2 * _1MB];
System.out.println("1111");
System.in.read();
// 申请2M的空间
byte[] b2 = new byte[2 * _1MB];
System.out.println("2222");
System.in.read();
// 申请2M的空间
byte[] b3 = new byte[2 * _1MB];
System.out.println("3333");
System.in.read();
}
}
启动上面的程序之前，先指定一些jvm参数
-Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -verbose:gc
然后启动demo
刚启动时，程序会申请2M的数组，可以看到eden区的使用率是62.37%，ygc的值为0。
让程序申请第二个2M的数组，之后再查看堆内存信息
可以发现eden区的使用率达到了87.37%。
让程序申请第三个2M的数组，发现控制台输出提示
再查看堆内存信息
发现eden区的使用率降到了26.71，s1区使用率时70.80%，老年代的使用率是40%即4096kb也就是4M空间大小。同时ygc的次数是1，说明进行了一次ygc，并且把大对象放进了老年代中。
1.3 jinfo - Configuration Info For Java作用：实时的查看和调整虚拟机各项参数。
命令格式：jinfo [option]
参数说明：
第一个参数：option。
-
no options：输出全部的参数和系统属性。
-
-flag name：输出对应名称的参数。
-
-flag [+ | -] name：开启或者关闭对应名称的参数。
-
-flag name=value：设置对于名称参数的参数值。
-
-flags：输出全部的参数。
-
-sysprops：输出全部的系统属性。
命令演示：
-
jinfo pid
-
jinfo -flag PrintGCDetails pid （输出PrintGCDetails参数的值）
-
jinfo -flag +PrintGCDetails pid （开启PrintGCDetails参数）
-
jinfo -flag HeapDumpPath=/ pid （设置HeapDumpPath参数的值）
在我电脑上使用这个命令会报错，据说是macOS的一个bug，需要升级到jdk9，懒得升了。bug链接
1.4 jmap - Memory Map For Java作用：一个多功能的命令，它可以生成Java程序的dump文件，也可以查看堆内对象的信息、classloader的信息和finalizer队列。
命令格式：jmap [option]
参数解释：
第一个参数：option
-
no option：查看进程的内存镜像信息。
-
-heap：显示Java堆详细信息。
-
-histo[:live]：显示堆中对象的统计信息。
-
-clstats：打印类加载器信息。
-
-finalizerinfo：显示在F-Queue队列等待Finalizer线程执行finaizer方法的对象。
-
-dump:
：生成堆转储快照。
命令演示：
-
jamp pid。打印出虚拟机加载的每个共享对象的起始地址、映射大小以及共享对象文件的路径全称。
-
jamp -heap pid。打印一个堆的摘要信息，包括使用的GC算法、堆配置信息和各内存区域内存使用信息。
-
jmap -histo:live pid。显示堆中对象的统计信息，包括每个Java类型，对象数量，内存大小（单位字节），完全限定的类名。打印的虚拟机内部的类名称将会带一个‘*’前缀。如果指定了live子选项，则只计算活动的对象。
-
jmap -clstats pid。打印Java堆内存的永久保存区域的类加载器的智能统计信息。对于每个类加载器而言，它的名称、活跃度、地址、父类加载器、它所加载的类的数量和大小都会打印。
-
jmap -finalizerinfo pid。打印等待终结的对象信息。
Number of objects pending for finalization: 0说明没有等待终结的对象。 -
jamp -dump:live,format=b,file=./jmap.bin pid。以二进制格式转储java堆到指定路径下的filename文件中。指定了live子选项，则只会转储活动的对象。
在macOS上使用这个命令同样也会报错。但某些命令还是可以的，比如dump二进制文件。
1.5 jhat - JVM Heap Dump Browser作用：与jmap搭配使用，用来分析jmap生成的堆转储文件。jhat内置了一个微型的www.yidunidc.com欢迎留下您的宝贵建议】