Java虚拟机监控工具及故障处理工具(汇总)
概述
给一个系统定位问题的时候,知识、经验是关键基础,数据是依据,工具是运用知识处理数据的手段。这里说的数据包括:运行日志、异常堆栈、GC日志、线程快照(threaddump/javacore文件)、堆转储快照(heapdump/hprof文件)等
jps:虚拟机进程状况工具
jps可以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卫衣的ID
jps命令
jps[options][hostid]
参数说明
选项 | 作用 |
---|---|
-q | 只输出LVMID,省略主类的名称 |
-m | 输出虚拟机进程启动时传递给主类main()函数 |
-l | 输出主类的全名,如果进程执行的是jar包,输出Jar路径 |
-v | 输出虚拟机进程启动时JVM的参数 |
简单例子说明
jps -l
jstat: 虚拟机统计信息监视工具
用于监视虚拟机各种运行信息的工具。它可以显示本地或着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
jstat命令
jstat[options vmid[interval[s|ms][count]]]
interval 和 count 代表查询间隔和次数,如果缺省这两个参数,说明只查询一次
options参数说明
选项 | 作用 |
---|---|
-class | 监视类装载、卸载数量、总空间以及类装载所耗费的时间 |
-gc | 监视java堆状况,包括Eden区、两个survivor区、老年代、永久代的容量、已用空间、GC时间合计等信息 |
-gccapacity | 监视内容与 -gc 基本相同,但是输出主要关注Java堆各个区域使用到的最大、最小空间 |
-gcutil | 监视内容与 -gc 基本相同,但是主要关注已使用空间占总空间的百分比 |
-gccause | 与状况 -gcutil 功能一样,但是会额外输出导致上次gc产生的原因 |
-gcnew | 监视新生代gc状况 |
-gcnewcapacity | 监视内容与 -gcnew 基本相同,但是输出主要关注使用到的最大、最小空间 |
-gcold | 监视老年代gc状况 |
-gcoldcapacity | 监视内容与 -gcold 基本相同,但是输出主要关注使用到的最大、最小空间 |
-gcpermcapacity | 输出永久代使用到的最大、最小空间 |
-compiler | 输出 JIT 编译器编译过的方法、耗时等信息 |
-printcompilation | 输出已经被 JIT 编译的方法 |
更多参数信息可以查看文档,地址:
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jstat.html
简单例子说明
jstat -gc 26937 250 2
其中各个统计项含义:
capacity:总容量
utilization:已使用
- S0C: Current survivor space 0 capacity (kB).
- S1C: Current survivor space 1 capacity (kB).
- S0U: Survivor space 0 utilization (kB).
- S1U: Survivor space 1 utilization (kB).
- EC: Current eden space capacity (kB).
- EU: Eden space utilization (kB).
- OC: Current old space capacity (kB).
- OU: Old space utilization (kB).
- MC: Metaspace capacity (kB).
- MU: Metacspace utilization (kB).
- CCSC: Compressed class space capacity (kB).
- CCSU: Compressed class space used (kB).
- YGC - 新生代垃圾回收次数
- YGCT - 新生代垃圾回收耗时
- FGC - full gc 次数
- FGCT - full gc 耗时
- GCT - 垃圾回收总耗时
jamp:Java内存映像工具
打印出某个java进程(使用pid)内存内的,所有‘对象’的情况(如:产生那些对象,及其数量)。它的用途是为了展示java进程的内存映射信息,或者堆内存详情。
可以输出所有内存中对象的工具,甚至可以将VM 中的heap,以二进制输出成文本。
jmap命令:
jmap [option] <pid> (to connect to running process) 连接到正在运行的进程
jmap [option] <executable <core>
(to connect to a core file) 连接到核心文件
jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
(to connect to remote debug server) 连接到远程调试服务
参数说明
pid: 目标进程的PID,进程编号,可以采用ps -ef | grep java 查看java进程的PID;executable: 产生core dump的java可执行程序;
core: 将被打印信息的core dump文件;
remote-hostname-or-IP: 远程debug服务的主机名或ip;
server-id: 唯一id,假如一台主机上多个远程debug服务;
如果使用不带选项参数的jmap打印共享对象映射,将会打印目标虚拟机中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
option参数使用
选项 | 作用 |
---|---|
-finalizerinfo | 打印正等候回收的对象的信息 |
-heap | 打印heap的概要信息,GC使用的算法,heap的配置及wise heap的使用情况 |
-histo[:live] | 打印每个class的实例数目,内存占用,类全名信息. VM的内部类名字开头会加上前缀”*”. 如果live子参数加上后,只统计活的对象数量 |
-permstat | 打印classload和jvm heap长久层的信息. 包含每个classloader的名字,活泼性,地址,父classloader和加载的class数量. 另外,内部String的数量和占用内存数也会打印出来 |
-F | 强迫.在pid没有响应的时候使用-dump或者-histo参数. 在这个模式下,live子参数无效 |
-h -help | 打印辅助信息 |
-J | 传递参数给jmap启动的jvm |
简单例子说明
通过jmap -dump:format=b,file=jmap.txt 26937将日志文件打印到文本中,可以看到当前目录下多了一个日志文件
利用MemoryAnalyzer软件打开日志文件,即可看到相关信息。如图所示
MemoryAnalyzer软件下载链接http://49.234.100.112:8000/f/6c4f90d289/,如若过期,可与我联系
MemoryAnalyzer软件的使用说明请自行查阅
jstack:Java堆栈跟踪工具
- jstack(Stack Trace for Java)命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照(一般称为threaddump或javacore文件,线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行方法堆栈的集合)
- 主要目的是定位线程出现长时间停顿的原因,如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等都是导致线程长时间停顿的原因。
线程出现停顿的时候通过jstack命令来查看各个线程的调用堆栈,就可以知道没有响应的线程到底在后台做些什么事情,或者等待着什么资源。
jstack命令:
Usage: jstack [-l] <pid>
(to connect to running process)
jstack -F [-m] [-l] <pid>
(to connect to a hung process)
jstack [-m] [-l] <executable> <core>
(to connect to a core file)
jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname>
(to connect to a remote debug server)
Options:
-F to force a thread dump. Use when jstack <pid> does not respond (process is hung)
-m to print both java and native frames (mixed mode)
-l long listing. Prints additional information about locks
-h or -help to print this help message
-F 当’jstack [-l] pid’没有响应的时候强制打印栈信息,如果直接jstack无响应时,用于强制jstack,一般情况不需要使用
-l 长列表. 打印关于锁的附加信息,例如属于java.util.concurrent的ownable synchronizers列表,会使得JVM停顿得长久得多(可能会差很多倍,比如普通的jstack可能几毫秒和一次GC没区别,加了-l 就是近一秒的时间),-l 建议不要用。一般情况不需要使用
-m 打印java和native c/c++ 框架的所有栈信息.可以打印JVM的堆栈,显示上Native的栈帧,一般应用排查不需要使用
将jstack堆栈信息生成到文件中
- 首先确定当前项目的pid是多少(也就是进程ID),如图所示(也可以使用其他命令查询id,如jps等)
- 通过命令将信息 打入到文件中 jstack 8566 >> /home/test.txt
- 我们再用IBM Thread and Monitor Dump Analyzer for Java这个工具来分析。这里可以清晰的看到线程数状态统计,和每个线程的状态。
关于jstack Dump 日志文件中的线程状态
dump 文件里,值得关注的线程状态有:
- 死锁,Deadlock(重点关注)
- 执行中,Runnable
- 等待资源,Waiting on condition(重点关注)
- 等待获取监视器,Waiting on monitor entry(重点关注)
- 暂停,Suspended
- 对象等待中,Object.wait() 或 TIMED_WAITING
- 阻塞,Blocked(重点关注)
- 停止,Parked
含义分析如下:
Deadlock:死锁线程
一般指多个线程调用间,进入相互资源占用,导致一直等待无法释放的情况。
Runable:
一般指该线程正在执行状态中,该线程占用了资源,正在处理某个请求,有可能正在传递SQL到数据库执行,有可能在对某个文件进行操作,有可能进行数据类型转换。
Waiting on condition:
等待资源,或等待某个条件的发生。具体原因需结合stacktrace来分析。如果堆栈信息明确是应用代码,则证明该线程正在等待资源。一般是大量读取某资源,且该资源采用了资源锁的情况下,线程进入了等待状态,等待资源的读取。或正在等待其他现场的执行。如果发现有大量的线程都处在Wait on Condition,从线程的stack看,正等待网络读写,这可能是一个网络瓶颈的征兆,是因为网络阻塞导致线程无法执行,一种情况是网络非常忙,几乎消耗了所有带宽,仍然有大量的数据等待网络读写;另一种情况也可能是网络空闲,但由于路由等问题,导致包无法正常的到达。又或者是该线程在sleep,等待sleep的时间到了,将被唤醒
Blocked:线程阻塞
是指当前线程执行过程中,所需要的资源长时间等待却一直未能获取到,被容器的线程管理器表示为阻塞状态,可以理解为等待资源超时的线程。
Waiting for monitor entry 和 in Object.wait():
monitor是java中用以实现线程之间的互斥与协作的主要手段,它可以看成是对象或者Class的锁。每一个对象都有且只有一个monitor。当某个线程期待获得Monitor及对象的锁,而在锁被其他线程拥有的时候,这个线程就会进入Entry Set区域。曾经获得过锁,但是其他必要条件不满足而需要wait的线程就进入了Wait Set区域。
利用IBM Thread and Monitor Dump Analyzer for Java打开刚刚的test日志文件查看,如图所示
其中线程的详细信息可以点击红框按钮,如图所示:
可以根据上文中jstack Dump日志文件中的线程状态中描述值得重点关注的线程状态,查看各个线程是否有异常情况
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