文章目录
- 概述
- 基础工具
- jps
- jstat
- jinfo
- jmap
- jhat
- jstack
- 高级工具
- VisualVM
- VisualVM 的主要功能
- Arthas
- GC Easy
概述
在使用 Java 语言进行开发的过程中，我们很可能会遇到各种程序问题。
比如，可能会遇见程序突然就静止不动了，但是程序进程依然显示在后台进行；也可能会遇见程序莫名其妙地卡顿，甚至崩溃。当问题比较直观时，例如程序日志中明确地告诉你出现了一个 NPE 异常，出现在哪一行，那排查问题就会顺畅很多。
但是很多时候出现的问题可能没有那么直观，所以我们需要学习使用一些工具来排查问题，或者进行性能监控。
基础工具
基础工具，这里主要介绍由 JDK 自带的几个用于查看或追踪 Java 应用运行情况的命令行工具。
jps
jps，即 Java Process Status。从名字就可以看出，这是个与 Java 进程相关的的命令行工具。
这个命令用于列出正在运行的 Java 进程，并显示该进程中虚拟机执行的主类。例如：
可以看出，所有运行中的 Java 进程都被打印出来了，打印出来的信息中有两列，前一列是进程的 id，后一项是虚拟机执行的主类（运行 Main 方法的类）jps 命令是一个非常常用，也是非常实用的命令，在后续介绍的工具中，基本都需要先使用 jps 命令获取对应程序的进程 id 后才能使用
jstat
jstat，即 JVM Statistics Monitoring Tool，是一个用于监控虚拟机各种运行信息的命令行工具。
它可以显示当前运行的 Java 进程中的内存使用情况、类加载数据、垃圾收集信息等实时运行数据，功能十分强大。jstat 主要的参数有：
-
-class：显示当前类加载相关信息 -gc：显示当前虚拟机堆以及方法区的使用情况，以及垃圾收集相关的数据
比较常用的是 -gc 参数，格式为：jstat -gc 进程 id。例如：
可以看出，指定的 Java 进程的垃圾收集相关信息都被打印了出来，在排查内存问题时比较常用
jinfo
jinfo，即 Configuration Info For Java，是一个用于查看和调整虚拟机各项参数的命令行工具。
它的功能主要分为以下几个部分：
- 不指定参数时，查看所有参数的值
-
-flag参数查看指定参数的值 -
-flags参数查看未显式指定的参数对应的值（默认值） - 在
JDK 6以后，可以使用-flag参数动态修改部分参数值
使用的格式为：jinfo [option] 进程 id。例如：
可以看出，15848 这个进程的最大堆内存空间大小为 734003200 bit
jmap
jmap，即 Memory Map For Java，是一个用于生成堆转储快照（堆 dump 文件）的命令行工具。
通常情况下，当我们需要查看堆内各对象的存活情况时，就需要用到堆 dump 文件。堆 dump 文件即触发堆转储那一刻的堆内使用情况快照，内部包含了各对象的存活情况及引用链等信息，对于问题定位有非常大的帮助。
获取堆 dump 文件我们也可以设置当出现 OOM 异常时，让虚拟机自动转储堆 dump 文件到指定目录。如果想要在虚拟机正常运行时获取堆 dump 文件，就需要用到 jmap 命令了。jmap 命令除了获取堆 dump 文件之外，还可以查询 finalize 执行队列，当前使用垃圾收集器种类等信息。jmap 命令的主要参数为：
-
-dump：生成堆dump文件 -
-heap：显示当前使用的垃圾收集器种类等信息
在日常开发过程中，用的比较多的还是生成堆 dump 文件，格式为 jmap -dump:format=b,file=文件位置 进程 id，例如：
可以看出，使用了 jmap -dump 后，在指定位置创建了堆 dump 文件
jhat
jhat，即 JVM Heap Analysis Tool，是一个用于分析堆 dump 文件的命令行工具。
当我们使用 jmap 获取了堆 dump 文件后，我们是不能直接打开查看文件的，因为里面是用特殊的文件格式来书写的，所以我们需要借助工具才能看得懂里面的内容。而 jhat 就是一个用于分析堆 dump 文件的工具。
用法也非常简单，格式为 jhat dump 文件的路径 即可，例如：
在使用了 jhat 命令后，它会创建一个 Web 服务，用于查看分析结果，例如图中提示我们在 7000 端口上启动了一个服务，我们打开 localhost:7000 查看的结果为：
可以看到，jhat 的分析结果在网页中就展示出来了，页面上的每个超链接都可以继续点击进去查看进一步的分析结果。
但是在实际应用中，jhat 是比较少用的，因为首先 jhat 的分析结果过于粗糙，难以提取有用的信息；其次 JDK 为我们提供了其他更好用的图形化界面用于分析并查看堆 dump 文件；最后，运行 jhat 命令比较占用系统资源，在堆文件比较大时可能会造成系统卡顿。
jstack
jstack，即 Stack Trace for Java，是一个用于生成虚拟机当前时刻的线程快照（threaddump 文件）的命令行工具。
线程快照，就是正在运行的 Java 线程内某一时刻每一个线程正在运行的方法的堆栈的集合。当正在运行的程序中出现某个请求迟迟不响应，或者说某个线程长时间停顿的情况时，可以使用 jstat 命令查看相关线程的当前执行堆栈情况来定位问题的原因。
常用的参数为：
- 不使用任何参数时，将会打印这个进程内的所有
Java线程的堆栈运行情况 -
-l参数将会额外显示关于锁的相关信息 -
-m参数将会把本地方法的执行堆栈也显示出来
比较常用的是 -l 参数，用法为 jstack -l 进程 id，例如：
可以看到，该命令把线程的堆栈信息都打印了出来，由于加了 -l 参数，还出现了锁相关信息 Locked ownable synchronizers 的内容
高级工具
高级工具，主要指的是多功能合一的，对于问题定位能力有极大提升的工具。这里主要介绍下面几款：
-
JDK自带的VisualVM - 阿里开源的
Arthas - 在线
GC诊断工具GC Easy
VisualVM
VisualVM ，官方名称为 All-in-One Java Troubleshooting Tool，是功能最强大的 Java 运行监控和故障处理程序之一。
从名称就可以看出，这肯定是一个多种功能合一的工具。事实也确实如此，它除了常规的运行监控与故障处理外，还提供了性能分析，扩展插件等功能。除此之外，jvisualvm 还有个非常大的优点：对于被监控的 Java 程序完全无侵入，不需要基于特殊的运行方式，或者定制化的 Agent 去运行。VisualVM 的启动方式也很简单，只需要在命令行输入 jvisualvm 即可启动
VisualVM 的主要功能
VisualVM 的主要功能如下所示：
- 显示当前系统上运行的所有
Java进程与其环境信息（jps和jinfo命令的功能） - 监控
Java程序的垃圾收集相关信息，与堆、方法区的内存使用信息（jstat命令的功能） - 监控
Java程序当前所有线程的堆栈信息（jstack命令的功能） - 创建堆
dump文件，以及分析堆dump文件（jmap、jhat命令的功能） - 多维度（方法，线程）进行性能分析，可以找出各维度下耗时最长，性能最低下的数据条目
- 其他扩展插件带来的功能，例如
Visual GC插件，可以将堆内存的使用情况及GC过程通过可视化的界面展示出来
Arthas
Alibaba 开源的一个 JVM 监控工具，非常好用，可以在 linux 环境下运行后查看无图形化的图标界面
- 可以通过 jad 命令反编译线上发布的代码，查看是否发布成功了
- 可以通过 dashboard 命令，查看统计图表命令
- 可以通过 thread 命令查看现在线程的所有状态，-b 参数查看是否有死锁的线程
- 可以通过 ognl 命令查看系统线上变量的值，或者执行线上代码!!
如果线上是集群部署的应用，那么可以通过 zabbix 或者普罗米修斯等集群监控工具先定位到是哪台机器出了问题，然后再在这台机器上执行 arthas 相关命令。
官网地址为：Arthas
GC Easy
这是一款在线且收费的 GC 分析工具，可以通过上传 GC 日志文件，或者堆 dump 文件来给出调优意见，可以在完全不懂业务代码的情况下，根据这个工具提供的意见，进行 JVM 的参数调优，可以称作是傻瓜式的 JVM 调优工具。
