jvm学习记录--07 性能监控操作系统篇
来源：互联网 发布：巨人网络借壳上市猜想 编辑：程序博客网 时间：2024/05/22 11:44
linux系统监控工具
top命令
top命令可以从宏观上观察操作系统的cpu，内存使用情况，以及每个进程的使用cpu情况，内存情况。
参数说明
-b : 批处理-c : 显示完整的命令-I : 忽略失效过程-s : 保密模式-S : 累积模式-i<时间> : 设置间隔时间-u<用户名> : 指定用户名-p<进程号> : 指定进程-n<次数> : 循环显示的次数
top命令的输出可以分为两个部分：前半部分是系统统计信息，后半部分是进程信息。
统计信息
第1行是任务队列信息，它的结果等同于uptime命令。从左到右依次表示系统当前时间、系统运行时间、当前登录用户数。load average表示系统的平均负载，即任务队列的长度，这三个值分别表示1分钟、5分钟、15分钟到现在的平均值。第2行表示总进程数，正在运行的进程数，休眠的进程数，停止的进程数，僵尸进程数。第3行是cpu信息：us 用户空间占用CPU百分比sy 内核空间占用CPU百分比ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比id 空闲CPU百分比wa 等待输入输出的CPU时间百分比hi 硬件中断si 软件中断 st: 实时第4行是内存信息：依次显示物理内存总量，空闲物理内存，已经使用的内存，内核缓冲使用量，第5行显示的交换空间信息：依次表示交换空间总量空闲空间总量已经使用空间总量缓冲区使用总量进程信息
PI ：进程IDUSE ：进程所有者PR ：进程优先级NI ：nice值.负值表示高优先级,正值表示低优先级VIRT ：进程使用的虚拟内存总量,单位KB.VIRT=SWAP+RESRES ：进程使用的,违背换出的物理内存大小,单位KB.RES=CODE+DATASHR ：共享内存大小,单位KBS ：进程状态.D(不可中断的睡眠状态),R,S,T(跟踪/停止),Z%CPU ：上次更新到现在的CPU时间占用百分比%MEM ：进程使用的物理内存百分比TIME+ ：进程使用的CPU时间总计,单位1/100秒COMMAND：进程名称(命令行/命令名)vmstat命令
vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具，可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的CPU使用率，内存使用，虚拟内存交换情况,IO读写情况。这个命令是我查看Linux/Unix最喜爱的命令，一个是Linux/Unix都支持，二是相比top，我可以看到整个机器的CPU,内存,IO的使用情况，而不是单单看到各个进程的CPU使用率和内存使用率(使用场景不一样)。
一般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的，第一个参数是采样的时间间隔数，单位是秒，第二个参数是采样的次数，如:
root@ubuntu:~# vmstat 2 1procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu---- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa 1 0 0 3498472 315836 3819540 0 0 0 1 2 0 0 0 100 02表示每个两秒采集一次服务器状态，1表示只采集一次。
如果不输入第二个参数就表示一直采集。
参数说明
r 表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到CPU)，我测试的服务器目前CPU比较空闲，没什么程序在跑，当这个值超过了CPU数目，就会出现CPU瓶颈了。这个也和top的负载有关系，一般负载超过了3就比较高，超过了5就高，超过了10就不正常了，服务器的状态很危险。top的负载类似每秒的运行队列。如果运行队列过大，表示你的CPU很繁忙，一般会造成CPU使用率很高。b 表示阻塞的进程,这个不多说，进程阻塞，大家懂的。swpd 虚拟内存已使用的大小，如果大于0，表示你的机器物理内存不足了，如果不是程序内存泄露的原因，那么你该升级内存了或者把耗内存的任务迁移到其他机器。free 空闲的物理内存的大小，我的机器内存总共8G，剩余3415M。buff Linux/Unix系统是用来存储，目录里面有什么内容，权限等的缓存，我本机大概占用300多Mcache cache直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲，我本机大概占用300多M(这里是Linux/Unix的聪明之处，把空闲的物理内存的一部分拿来做文件和目录的缓存，是为了提高 程序执行的性能，当程序使用内存时，buffer/cached会很快地被使用。)si 每秒从磁盘读入虚拟内存的大小，如果这个值大于0，表示物理内存不够用或者内存泄露了，要查找耗内存进程解决掉。我的机器内存充裕，一切正常。so 每秒虚拟内存写入磁盘的大小，如果这个值大于0，同上。bi 块设备每秒接收的块数量，这里的块设备是指系统上所有的磁盘和其他块设备，默认块大小是1024byte，我本机上没什么IO操作，所以一直是0，但是我曾在处理拷贝大量数据(2-3T)的机器上看过可以达到140000/s，磁盘写入速度差不多140M每秒bo 块设备每秒发送的块数量，例如我们读取文件，bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0，不然就是IO过于频繁，需要调整。in 每秒CPU的中断次数，包括时间中断cs 每秒上下文切换次数，例如我们调用系统函数，就要进行上下文切换，线程的切换，也要进程上下文切换，这个值要越小越好，太大了，要考虑调低线程或者进程的数目,例如在apache和nginx这种web服务器中，我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试，选择web服务器的进程可以由进程或者线程的峰值一直下调，压测，直到cs到一个比较小的值，这个进程和线程数就是比较合适的值了。系统调用也是，每次调用系统函数，我们的代码就会进入内核空间，导致上下文切换，这个是很耗资源，也要尽量避免频繁调用系统函数。上下文切换次数过多表示你的CPU大部分浪费在上下文切换，导致CPU干正经事的时间少了，CPU没有充分利用，是不可取的。us 用户CPU时间，我曾经在一个做加密解密很频繁的服务器上，可以看到us接近100,r运行队列达到80(机器在做压力测试，性能表现不佳)。sy 系统CPU时间，如果太高，表示系统调用时间长，例如是IO操作频繁。id 空闲 CPU时间，一般来说，id + us + sy = 100,一般我认为id是空闲CPU使用率，us是用户CPU使用率，sy是系统CPU使用率。wt 等待IO CPU时间iostat命令
iostat 命令可以提供详细的io信息.
基本用法
-d表示输出磁盘使用情况
1 表示每秒钟采样一次
2 表示采集两次
iostat -d 1 2输出结果：
Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 2017年11月10日 _x86_64_ (2 CPU)avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.05 0.00 0.11 0.02 0.00 99.82Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtnsda 0.48 3.49 14.65 295477 1240842dm-0 0.54 3.12 14.61 264528 1237637dm-1 0.01 0.02 0.01 1640 1084说明：
tps：该设备每秒的传输次数kB_read/s：每秒从设备（drive expressed）读取的数据量；kB_wrtn/s：每秒向设备（drive expressed）写入的数据量；kB_read：读取的总数据量；kB_wrtn：写入的总数量数据量；这些单位都为Kilobytes。如果要看更加相信的可以用-x
iostat -x 1 2
pidstat
pidstat是sysstat的一个组件，不仅仅可以检测进程使用cpu，io，内存情况，甚至可以深入到进程中的线程使用情况。
需要安装sysstat
yum -y install sysstat检查cpu性能
它不仅仅可以监测进程的性能，还可以监测线程的性能。
运行一个Java程序，这里打成了jar包运行（jar名字1.jar），源码如下（T1的线程不休眠消耗cpu，T2会休眠不怎么消耗cpu）：
public class HoldCpuMain { static class T1 implements Runnable{ @Override public void run() { while(true){ System.out.println("t1"); } } } static class T2 implements Runnable{ @Override public void run() { try { while(true){ System.out.println("t2"); Thread.sleep(1000); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { new Thread(new T1()).start(); new Thread(new T2()).start(); new Thread(new T2()).start(); }}输入命令jps（jps是jdk自带的工具，配置好了环境变量即可使用）
[no1@localhost ~]$ jps8908 1.jar8924 Jps可以看到有1.jar 在运行，进程ID是8908
输入pidstat命令查看进程信息 ， -p 进程ID -u表示对cpu的监控， 1 和 2 代表每秒钟采集一次，一共采集二次.
[no1@localhost ~]$ pidstat -p 8908 -u 1 2Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 2017年11月13日 _x86_64_ (2 CPU)10时01分24秒 UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command10时01分25秒 1000 8908 19.00 27.00 0.00 46.00 1 java10时01分26秒 1000 8908 24.00 27.00 0.00 51.00 1 java平均时间: 1000 8908 21.50 27.00 0.00 48.50 - java更进一步使用pidstat命令查看线程信息.
[no1@localhost ~]$ pidstat -p 8908 -u 1 2 -tLinux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 2017年11月13日 _x86_64_ (2 CPU)10时02分04秒 UID TGID TID %usr %system %guest %CPU CPU Command10时02分05秒 1000 8908 - 21.00 27.00 0.00 48.00 1 java10时02分05秒 1000 - 8908 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分05秒 1000 - 8909 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分05秒 1000 - 8910 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分05秒 1000 - 8911 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分05秒 1000 - 8912 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分05秒 1000 - 8913 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分05秒 1000 - 8914 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分05秒 1000 - 8915 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分05秒 1000 - 8916 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分05秒 1000 - 8917 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分05秒 1000 - 8918 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分05秒 1000 - 8919 1.00 0.00 0.00 1.00 1 |__java10时02分05秒 1000 - 8920 21.00 26.00 0.00 47.00 1 |__java10时02分05秒 1000 - 8921 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分05秒 1000 - 8922 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分05秒 UID TGID TID %usr %system %guest %CPU CPU Command10时02分06秒 1000 8908 - 26.00 24.00 0.00 50.00 1 java10时02分06秒 1000 - 8908 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分06秒 1000 - 8909 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分06秒 1000 - 8910 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分06秒 1000 - 8911 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分06秒 1000 - 8912 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分06秒 1000 - 8913 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分06秒 1000 - 8914 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分06秒 1000 - 8915 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分06秒 1000 - 8916 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分06秒 1000 - 8917 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分06秒 1000 - 8918 0.00 0.00 0.00 0.00 0 |__java10时02分06秒 1000 - 8919 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分06秒 1000 - 8920 26.00 24.00 0.00 50.00 1 |__java10时02分06秒 1000 - 8921 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java10时02分06秒 1000 - 8922 0.00 0.00 0.00 0.00 1 |__java平均时间: UID TGID TID %usr %system %guest %CPU CPU Command平均时间: 1000 8908 - 23.50 25.50 0.00 49.00 - java平均时间: 1000 - 8908 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8909 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8910 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8911 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8912 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8913 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8914 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8915 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8916 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8917 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8918 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8919 0.50 0.00 0.00 0.50 - |__java平均时间: 1000 - 8920 23.50 25.00 0.00 48.50 - |__java平均时间: 1000 - 8921 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java平均时间: 1000 - 8922 0.00 0.00 0.00 0.00 - |__java可以看到线程id 8920 的线程占用的cpu很高。
通过jstack工具查看（jstack是jdk自带的工具，配置jdk环境变量即可使用）
[no1@localhost ~]$ jstack -l 8908 > /home/no1/temp.txt查看temp内容
2017-11-13 10:09:16Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.151-b12 mixed mode):"Attach Listener" #12 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f40a4001000 nid=0x2310 waiting on condition [0x0000000000000000] java.lang.Thread.State: RUNNABLE Locked ownable synchronizers: - None"DestroyJavaVM" #11 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f40d4008800 nid=0x22cd waiting on condition [0x0000000000000000] java.lang.Thread.State: RUNNABLE Locked ownable synchronizers: - None"Thread-2" #10 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f40d418d000 nid=0x22da waiting on condition [0x00007f40a95d0000] java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping) at java.lang.Thread.sleep(Native Method) at HoldCpuMain$T2.run(HoldCpuMain.java:17) at java.lang.Thread.run(Thread.java:748) Locked ownable synchronizers: - None"Thread-1" #9 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f40d418b800 nid=0x22d9 waiting on condition [0x00007f40a96d1000] java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping) at java.lang.Thread.sleep(Native Method) at HoldCpuMain$T2.run(HoldCpuMain.java:17) at java.lang.Thread.run(Thread.java:748) Locked ownable synchronizers: - None"Thread-0" #8 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f40d418a000 nid=0x22d8 runnable [0x00007f40a97d2000] java.lang.Thread.State: RUNNABLE at java.io.FileOutputStream.writeBytes(Native Method) at java.io.FileOutputStream.write(FileOutputStream.java:326) at java.io.BufferedOutputStream.flushBuffer(BufferedOutputStream.java:82) at java.io.BufferedOutputStream.flush(BufferedOutputStream.java:140) - locked <0x00000000e380dd60> (a java.io.BufferedOutputStream) at java.io.PrintStream.write(PrintStream.java:482) ... ... ...可以看到Thread-0的 nid（Native id） 是 0x22d8， 0x 表示 16进制 ， 22d8十六进制转成十进制 正好是 8920也就是线程上面pidstat检测出来的那个线程ID.
检测io
编写下面大量使用IO的程序，打成可运行jar包（命名：2.jar） 进行执行
import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;public class HoldIOMain { static class T1 implements Runnable{ @Override public void run() { try { while(true){ FileOutputStream fos = new FileOutputStream("temp"); for(int i = 0 ; i < 100000 ;i ++){ fos.write(i);//大量的写 } fos.flush(); fos.close(); FileInputStream fis = new FileInputStream("temp"); int b = 0; while((b=fis.read()) != -1){//大量的读 } fis.close(); b = 0; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } static class T2 implements Runnable{ @Override public void run() { try { while(true){ Thread.sleep(1000); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { new Thread(new T1()).start(); new Thread(new T2()).start(); new Thread(new T2()).start(); }}同样jps查看 Java执行程序，发现9415进程ID 是执行的 2.jar
[no1@localhost ~]$ jps9430 Jps9415 2.jar查看2.jar的进程io使用情况
[no1@localhost ~]$ pidstat -p 9415 -d 1 2Linux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 2017年11月13日 _x86_64_ (2 CPU)10时56分01秒 UID PID kB_rd/s kB_wr/s kB_ccwr/s Command10时56分02秒 1000 9415 0.00 840.00 0.00 java10时56分03秒 1000 9415 0.00 812.00 20.00 java平均时间: 1000 9415 0.00 826.00 10.00 java查看更加详细的 线程使用情况
[no1@localhost ~]$ pidstat -p 9415 -d 1 2 -tLinux 3.10.0-514.el7.x86_64 (localhost.localdomain) 2017年11月13日 _x86_64_ (2 CPU)10时56分40秒 UID TGID TID kB_rd/s kB_wr/s kB_ccwr/s Command10时56分41秒 1000 9415 - 0.00 896.00 0.00 java10时56分41秒 1000 - 9415 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9416 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9417 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9418 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9419 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9420 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9421 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9422 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9423 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9424 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9425 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9426 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9427 0.00 892.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9428 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 1000 - 9429 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分41秒 UID TGID TID kB_rd/s kB_wr/s kB_ccwr/s Command10时56分42秒 1000 9415 - 0.00 836.00 0.00 java10时56分42秒 1000 - 9415 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9416 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9417 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9418 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9419 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9420 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9421 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9422 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9423 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9424 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9425 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9426 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9427 0.00 836.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9428 0.00 0.00 0.00 |__java10时56分42秒 1000 - 9429 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: UID TGID TID kB_rd/s kB_wr/s kB_ccwr/s Command平均时间: 1000 9415 - 0.00 866.00 0.00 java平均时间: 1000 - 9415 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9416 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9417 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9418 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9419 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9420 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9421 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9422 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9423 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9424 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9425 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9426 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9427 0.00 864.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9428 0.00 0.00 0.00 |__java平均时间: 1000 - 9429 0.00 0.00 0.00 |__java9427 线程id 使用情况，同样可以通过jstack工具 验证，Thread-0 nid 0x24d3转换成十进制等于 9427
检测内存
检测内存 通过-r 命令即可。
window系统监控工具
任务管理器
可以通过查看 添加更多的列，查看每个进程使用情况
查看网络使用情况
资源监视器
Process Explorer
可以代替任何window系统自带的性能监测工具
pslist命令行工具
pslist是window平台下的一款命令行工具。
百科说明：https://baike.baidu.com/item/pslist/9879691?fr=aladdin
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