一、JDK 命令行工具

這些命令在 JDK 安裝目錄下的 bin 目錄下：

jps (JVM Process Status）: 類似 UNIX 的 ps 命令。用戶查看所有 Java 進(jìn)程的啟動(dòng)類、傳入?yún)?shù)和 Java 虛擬機(jī)參數(shù)等信息；
jstat（ JVM Statistics Monitoring Tool）: 用于收集 HotSpot 虛擬機(jī)各方面的運(yùn)行數(shù)據(jù);
jinfo (Configuration Info for Java) : Configuration Info forJava,顯示虛擬機(jī)配置信息;
jmap (Memory Map for Java) :生成堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照;
jhat (JVM Heap Dump Browser ) : 用于分析 heapdump 文件，它會(huì)建立一個(gè) HTTP/HTML 服務(wù)器，讓用戶可以在瀏覽器上查看分析結(jié)果;
jstack (Stack Trace for Java):生成虛擬機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的線程快照，線程快照就是當(dāng)前虛擬機(jī)內(nèi)每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧的集合。

1. jps:查看所有 Java 進(jìn)程

jps(JVM Process Status) 命令類似 UNIX 的 ps 命令。

jps：顯示虛擬機(jī)執(zhí)行主類名稱以及這些進(jìn)程的本地虛擬機(jī)唯一 ID（Local Virtual Machine Identifier,LVMID）。jps -q ：只輸出進(jìn)程的本地虛擬機(jī)唯一 ID。

C:\Users\SnailClimb>jps
7360 NettyClient2
17396
7972 Launcher
16504 Jps
17340 NettyServer

jps -l:輸出主類的全名，如果進(jìn)程執(zhí)行的是 Jar 包，輸出 Jar 路徑。

C:\Users\SnailClimb>jps -l
7360 firstNettyDemo.NettyClient2
17396
7972 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
16492 sun.tools.jps.Jps
17340 firstNettyDemo.NettyServer

jps -v：輸出虛擬機(jī)進(jìn)程啟動(dòng)時(shí) JVM 參數(shù)。

jps -m：輸出傳遞給 Java 進(jìn)程 main() 函數(shù)的參數(shù)。

2. jstat: 監(jiān)視虛擬機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)信息

jstat（JVM Statistics Monitoring Tool）使用于監(jiān)視虛擬機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)信息的命令行工具。它可以顯示本地或者遠(yuǎn)程（需要遠(yuǎn)程主機(jī)提供 RMI 支持）虛擬機(jī)進(jìn)程中的類信息、內(nèi)存、垃圾收集、JIT 編譯等運(yùn)行數(shù)據(jù)，在沒有 GUI，只提供了純文本控制臺(tái)環(huán)境的服務(wù)器上，它將是運(yùn)行期間定位虛擬機(jī)性能問題的首選工具。

jstat 命令使用格式：

jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

比如 jstat -gc -h3 31736 1000 10表示分析進(jìn)程 id 為 31736 的 gc 情況，每隔 1000ms 打印一次記錄，打印 10 次停止，每 3 行后打印指標(biāo)頭部。

常見的 option 如下：

jstat -class vmid ：顯示 ClassLoader 的相關(guān)信息；
jstat -compiler vmid ：顯示 JIT 編譯的相關(guān)信息；
jstat -gc vmid ：顯示與 GC 相關(guān)的堆信息；
jstat -gccapacity vmid ：顯示各個(gè)代的容量及使用情況；
jstat -gcnew vmid ：顯示新生代信息；
jstat -gcnewcapcacity vmid ：顯示新生代大小與使用情況；
jstat -gcold vmid ：顯示老年代和永久代的信息；
jstat -gcoldcapacity vmid ：顯示老年代的大小；
jstat -gcpermcapacity vmid ：顯示永久代大小；
jstat -gcutil vmid ：顯示垃圾收集信息；

另外，加上 -t參數(shù)可以在輸出信息上加一個(gè) Timestamp 列，顯示程序的運(yùn)行時(shí)間。

3. jinfo: 實(shí)時(shí)地查看和調(diào)整虛擬機(jī)各項(xiàng)參數(shù)

jinfo vmid :輸出當(dāng)前 jvm 進(jìn)程的全部參數(shù)和系統(tǒng)屬性 (第一部分是系統(tǒng)的屬性，第二部分是 JVM 的參數(shù))。

jinfo -flag name vmid :輸出對(duì)應(yīng)名稱的參數(shù)的具體值。比如輸出 MaxHeapSize、查看當(dāng)前 jvm 進(jìn)程是否開啟打印 GC 日志 ( -XX:PrintGCDetails :詳細(xì) GC 日志模式，這兩個(gè)都是默認(rèn)關(guān)閉的)。

C:\Users\SnailClimb>jinfo  -flag MaxHeapSize 17340
-XX:MaxHeapSize=2124414976
C:\Users\SnailClimb>jinfo  -flag PrintGC 17340
-XX:-PrintGC

使用 jinfo 可以在不重啟虛擬機(jī)的情況下，可以動(dòng)態(tài)的修改 jvm 的參數(shù)。尤其在線上的環(huán)境特別有用,請(qǐng)看下面的例子：

jinfo -flag [+|-]name vmid 開啟或者關(guān)閉對(duì)應(yīng)名稱的參數(shù)。

C:\Users\SnailClimb>jinfo  -flag  PrintGC 17340
-XX:-PrintGC

C:\Users\SnailClimb>jinfo  -flag  +PrintGC 17340

C:\Users\SnailClimb>jinfo  -flag  PrintGC 17340
-XX:+PrintGC

4. jmap:生成堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照

jmap（Memory Map for Java）命令用于生成堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照。如果不使用 jmap 命令，要想獲取 Java 堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)，可以使用 “-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError” 參數(shù)，可以讓虛擬機(jī)在 OOM 異常出現(xiàn)之后自動(dòng)生成 dump 文件，Linux 命令下可以通過 kill -3 發(fā)送進(jìn)程退出信號(hào)也能拿到 dump 文件。

jmap 的作用并不僅僅是為了獲取 dump 文件，它還可以查詢 finalizer 執(zhí)行隊(duì)列、Java 堆和永久代的詳細(xì)信息，如空間使用率、當(dāng)前使用的是哪種收集器等。和jinfo一樣，jmap有不少功能在 Windows 平臺(tái)下也是受限制的。

示例：將指定應(yīng)用程序的堆快照輸出到桌面。后面，可以通過 jhat、Visual VM 等工具分析該堆文件。

C:\Users\SnailClimb>jmap -dump:format=b,file=C:\Users\SnailClimb\Desktop\heap.hprof 17340
Dumping heap to C:\Users\SnailClimb\Desktop\heap.hprof ...
Heap dump file created

5. jhat: 分析 heapdump 文件

jhat 用于分析 heapdump 文件，它會(huì)建立一個(gè) HTTP/HTML 服務(wù)器，讓用戶可以在瀏覽器上查看分析結(jié)果。

C:\Users\SnailClimb>jhat C:\Users\SnailClimb\Desktop\heap.hprof
Reading from C:\Users\SnailClimb\Desktop\heap.hprof...
Dump file created Sat May 04 12:30:31 CST 2019
Snapshot read, resolving...
Resolving 131419 objects...
Chasing references, expect 26 dots..........................
Eliminating duplicate references..........................
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 7000
Server is ready.

6. jstack :生成虛擬機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的線程快照

jstack（Stack Trace for Java）命令用于生成虛擬機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的線程快照。線程快照就是當(dāng)前虛擬機(jī)內(nèi)每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧的集合.

生成線程快照的目的主要是定位線程長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)停頓的原因，如線程間死鎖、死循環(huán)、請(qǐng)求外部資源導(dǎo)致的長(zhǎng)時(shí)間等待等都是導(dǎo)致線程長(zhǎng)時(shí)間停頓的原因。線程出現(xiàn)停頓的時(shí)候通過jstack來(lái)查看各個(gè)線程的調(diào)用堆棧，就可以知道沒有響應(yīng)的線程到底在后臺(tái)做些什么事情，或者在等待些什么資源。

下面是一個(gè)線程死鎖的代碼。我們下面會(huì)通過 jstack 命令進(jìn)行死鎖檢查，輸出死鎖信息，找到發(fā)生死鎖的線程。

public class DeadLockDemo {
    private static Object resource1 = new Object();//資源 1
    private static Object resource2 = new Object();//資源 2

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (resource1) {
                System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource2");
                synchronized (resource2) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");
                }
            }
        }, "線程 1").start();

        new Thread(() -> {
            synchronized (resource2) {
                System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource1");
                synchronized (resource1) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");
                }
            }
        }, "線程 2").start();
    }
}

Output

Thread[線程 1,5,main]get resource1
Thread[線程 2,5,main]get resource2
Thread[線程 1,5,main]waiting get resource2
Thread[線程 2,5,main]waiting get resource1

線程 A 通過 synchronized (resource1) 獲得 resource1 的監(jiān)視器鎖，然后通過Thread.sleep(1000);讓線程 A 休眠 1s 為的是讓線程 B 得到執(zhí)行然后獲取到 resource2 的監(jiān)視器鎖。線程 A 和線程 B 休眠結(jié)束了都開始企圖請(qǐng)求獲取對(duì)方的資源，然后這兩個(gè)線程就會(huì)陷入互相等待的狀態(tài)，這也就產(chǎn)生了死鎖。

通過 jstack 命令分析：

C:\Users\SnailClimb>jps
13792 KotlinCompileDaemon
7360 NettyClient2
17396
7972 Launcher
8932 Launcher
9256 DeadLockDemo
10764 Jps
17340 NettyServer

C:\Users\SnailClimb>jstack 9256

輸出的部分內(nèi)容如下：

Found one Java-level deadlock:
=============================
"線程 2":
  waiting to lock monitor 0x000000000333e668 (object 0x00000000d5efe1c0, a java.lang.Object),
  which is held by "線程 1"
"線程 1":
  waiting to lock monitor 0x000000000333be88 (object 0x00000000d5efe1d0, a java.lang.Object),
  which is held by "線程 2"

Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"線程 2":
        at DeadLockDemo.lambda$main$1(DeadLockDemo.java:31)
        - waiting to lock <0x00000000d5efe1c0> (a java.lang.Object)
        - locked <0x00000000d5efe1d0> (a java.lang.Object)
        at DeadLockDemo$$Lambda$2/1078694789.run(Unknown Source)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"線程 1":
        at DeadLockDemo.lambda$main$0(DeadLockDemo.java:16)
        - waiting to lock <0x00000000d5efe1d0> (a java.lang.Object)
        - locked <0x00000000d5efe1c0> (a java.lang.Object)
        at DeadLockDemo$$Lambda$1/1324119927.run(Unknown Source)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

Found 1 deadlock.

可以看到 jstack 命令已經(jīng)幫我們找到發(fā)生死鎖的線程的具體信息。

二、JDK 可視化分析工具

1. JConsole:Java 監(jiān)視與管理控制臺(tái)

JConsole 是基于 JMX 的可視化監(jiān)視、管理工具。可以很方便的監(jiān)視本地及遠(yuǎn)程服務(wù)器的 java 進(jìn)程的內(nèi)存使用情況。你可以在控制臺(tái)輸出console命令啟動(dòng)或者在 JDK 目錄下的 bin 目錄找到jconsole.exe然后雙擊啟動(dòng)。

①. 連接 Jconsole

如果需要使用 JConsole 連接遠(yuǎn)程進(jìn)程，可以在遠(yuǎn)程 Java 程序啟動(dòng)時(shí)加上下面這些參數(shù):

-Djava.rmi.server.hostname=外網(wǎng)訪問 ip 地址 
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=60001   //監(jiān)控的端口號(hào)
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false   //關(guān)閉認(rèn)證
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false

在使用 JConsole 連接時(shí)，遠(yuǎn)程進(jìn)程地址如下：

外網(wǎng)訪問 ip 地址:60001

②. 內(nèi)存監(jiān)控

JConsole 可以顯示當(dāng)前內(nèi)存的詳細(xì)信息。不僅包括堆內(nèi)存/非堆內(nèi)存的整體信息，還可以細(xì)化到 eden 區(qū)、survivor 區(qū)等的使用情況，如下圖所示。

點(diǎn)擊右邊的“執(zhí)行 GC(G)”按鈕可以強(qiáng)制應(yīng)用程序執(zhí)行一個(gè) Full GC。

新生代 GC（Minor GC）:指發(fā)生新生代的的垃圾收集動(dòng)作，Minor GC 非常頻繁，回收速度一般也比較快。

老年代 GC（Major GC/Full GC）:指發(fā)生在老年代的 GC，出現(xiàn)了 Major GC 經(jīng)常會(huì)伴隨至少一次的 Minor GC（并非絕對(duì)），Major GC 的速度一般會(huì)比 Minor GC 的慢 10 倍以上。

③. 線程監(jiān)控

類似我們前面講的 jstack 命令，不過這個(gè)是可視化的。

最下面有一個(gè)"檢測(cè)死鎖 (D)"按鈕，點(diǎn)擊這個(gè)按鈕可以自動(dòng)為你找到發(fā)生死鎖的線程以及它們的詳細(xì)信息。

2. Visual VM:多合一故障處理工具

VisualVM 提供在 Java 虛擬機(jī) (Java Virutal Machine, JVM) 上運(yùn)行的 Java 應(yīng)用程序的詳細(xì)信息。在 VisualVM 的圖形用戶界面中，您可以方便、快捷地查看多個(gè) Java 應(yīng)用程序的相關(guān)信息。

下面這段話摘自《深入理解 Java 虛擬機(jī)》。

VisualVM（All-in-One Java Troubleshooting Tool）是到目前為止隨 JDK 發(fā)布的功能最強(qiáng)大的運(yùn)行監(jiān)視和故障處理程序，官方在 VisualVM 的軟件說明中寫上了“All-in-One”的描述字樣，預(yù)示著他除了運(yùn)行監(jiān)視、故障處理外，還提供了很多其他方面的功能，如性能分析（Profiling）。VisualVM 的性能分析功能甚至比起 JProfiler、YourKit 等專業(yè)且收費(fèi)的 Profiling 工具都不會(huì)遜色多少，而且 VisualVM 還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)：不需要被監(jiān)視的程序基于特殊 Agent 運(yùn)行，因此他對(duì)應(yīng)用程序的實(shí)際性能的影響很小，使得他可以直接應(yīng)用在生產(chǎn)環(huán)境中。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是 JProfiler、YourKit 等工具無(wú)法與之媲美的。

VisualVM 基于 NetBeans 平臺(tái)開發(fā)，因此他一開始就具備了插件擴(kuò)展功能的特性，通過插件擴(kuò)展支持，VisualVM 可以做到：

顯示虛擬機(jī)進(jìn)程以及進(jìn)程的配置、環(huán)境信息（jps、jinfo）。
監(jiān)視應(yīng)用程序的 CPU、GC、堆、方法區(qū)以及線程的信息（jstat、jstack）。
dump 以及分析堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照（jmap、jhat）。
方法級(jí)的程序運(yùn)行性能分析，找到被調(diào)用最多、運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的方法。
離線程序快照：收集程序的運(yùn)行時(shí)配置、線程 dump、內(nèi)存 dump 等信息建立一個(gè)快照，可以將快照發(fā)送開發(fā)者處進(jìn)行 Bug 反饋。
其他 plugins 的無(wú)限的可能性......

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這可能是把JDK監(jiān)控和故障處理工具總結(jié)的最完整的一篇文章了

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一、JDK 命令行工具

二、JDK 可視化分析工具

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