Java命令学习

来源：Hollis
链接：http://www.hollischuang.com/archives/110

一、jps

jps(Java Virtual Machine Process Status Tool)是JDK 1.5提供的一个显示当前所有java进程pid的命令，简单实用，非常适合在linux/unix平台上简单察看当前java进程的一些简单情况。

原理

jdk中的jps命令可以显示当前运行的java进程以及相关参数，它的实现机制如下：

java程序在启动以后，会在java.io.tmpdir指定的目录下，就是临时文件夹里，生成一个类似于hsperfdata_User的文件夹，这个文件夹里（在Linux中为/tmp/hsperfdata_{userName}/），有几个文件，名字就是java进程的pid，因此列出当前运行的java进程，只是把这个目录里的文件名列一下而已。 至于系统的参数什么，就可以解析这几个文件获得。

hollis@hos:/tmp/hsperfdata_hollis$ jps
2679 org.ec lipse.equinox.launcher_1.3.0.v20130327-1440.jar
4445 Jps

执行了jps命令之后，我们发现有两个java进程，一个是pid为2679的Eclipse运行的进程，另外一个是pid为4445的jps使用的进程（他也是java命令，也要开一个进程）

使用

想要学习一个命令，先来看看帮助，使用jps -help查看帮助：

hollis@hos:/tmp/hsperfdata_hollis$ jps -help
usage: jps [-help]
       jps [-q] [-mlvV] [<hostid>]
 
Definitions:
    <hostid>:      <hostname>[:<port>]

接下来，为了详细介绍这些参数

-q 只显示pid，不显示class名称,jar文件名和传递给main 方法的参数

-m 输出传递给main 方法的参数，在嵌入式jvm上可能是null

-l 输出应用程序main class的完整package名 或者 应用程序的jar文件完整路径名

-v 输出传递给JVM的参数

PS:jps仅查找当前用户的Java进程，而不是当前系统中的所有进程。

JPS失效处理

现象： 用ps -ef|grep java能看到启动的java进程，但是用jps查看却不存在该进程的id。待会儿解释过之后就能知道在该情况下，jconsole、jvisualvm可能无法监控该进程，其他java自带工具也可能无法使用

分析： jps、jconsole、jvisualvm等工具的数据来源就是这个文件（/tmp/hsperfdata_userName/pid)。所以当该文件不存在或是无法读取时就会出现jps无法查看该进程号，jconsole无法监控等问题

原因：

（1）、磁盘读写、目录权限问题 若该用户没有权限写/tmp目录或是磁盘已满，则无法创建/tmp/hsperfdata_userName/pid文件。或该文件已经生成，但用户没有读权限

（2）、临时文件丢失，被删除或是定期清理 对于linux机器，一般都会存在定时任务对临时文件夹进行清理，导致/tmp目录被清空。这也是我第一次碰到该现象的原因。常用的可能定时删除临时目录的工具为crontab、redhat的tmpwatch、ubuntu的tmpreaper等等

这个导致的现象可能会是这样，用jconsole监控进程，发现在某一时段后进程仍然存在，但是却没有监控信息了。

（3）、java进程信息文件存储地址被设置，不在/tmp目录下 上面我们在介绍时说默认会在/tmp/hsperfdata_userName目录保存进程信息，但由于以上1、2所述原因，可能导致该文件无法生成或是丢失，所以java启动时提供了参数(-Djava.io.tmpdir)，可以对这个文件的位置进行设置，而jps、jconsole都只会从/tmp目录读取，而无法从设置后的目录读物信息，这是我第二次碰到该现象的原因

二、jstack

jstack是java虚拟机自带的一种堆栈跟踪工具。

功能

jstack用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照。线程快照是当前java虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的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。 线程出现停顿的时候通过jstack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什么事情，或者等待什么资源。 如果java程序崩溃生成core文件，jstack工具可以用来获得core文件的java stack和native stack的信息，从而可以轻松地知道java程序是如何崩溃和在程序何处发生问题。另外，jstack工具还可以附属到正在运行的java程序中，看到当时运行的java程序的java stack和native stack的信息, 如果现在运行的java程序呈现hung的状态，jstack是非常有用的。

So,jstack命令主要用来查看Java线程的调用堆栈的，可以用来分析线程问题（如死锁）。

1、线程状态

想要通过jstack命令来分析线程的情况的话，首先要知道线程都有哪些状态，下面这些状态是我们使用jstack命令查看线程堆栈信息时可能会看到的线程的几种状态：

NEW,未启动的。不会出现在Dump中。

RUNNABLE,在虚拟机内执行的。

BLOCKED,受阻塞并等待监视器锁。

WATING,无限期等待另一个线程执行特定操作。

TIMED_WATING,有时限的等待另一个线程的特定操作。

TERMINATED,已退出的。

Monitor

在多线程的 JAVA程序中，实现线程之间的同步，就要说说 Monitor。 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，也仅有一个 monitor。下 面这个图，描述了线程和 Monitor之间关系，以 及线程的状态转换图：



进入区(Entrt Set):表示线程通过synchronized要求获取对象的锁。如果对象未被锁住,则迚入拥有者;否则则在进入区等待。一旦对象锁被其他线程释放,立即参与竞争。

拥有者(The Owner):表示某一线程成功竞争到对象锁。

等待区(Wait Set):表示线程通过对象的wait方法,释放对象的锁,并在等待区等待被唤醒。

从图中可以看出，一个 Monitor在某个时刻，只能被一个线程拥有，该线程就是 “Active Thread”，而其它线程都是 “Waiting Thread”，分别在两个队列 “ Entry Set”和 “Wait Set”里面等候。在 “Entry Set”中等待的线程状态是 “Waiting for monitor entry”，而在 “Wait Set”中等待的线程状态是 “in Object.wait()”。先看 “Entry Set”里面的线程。我们称被 synchronized保护起来的代码段为临界区。当一个线程申请进入临界区时，它就进入了 “Entry Set”队列。对应的 code就像：

synchronized(obj) {
 .........
}

2、调用修饰

表示线程在方法调用时,额外的重要的操作。包括：

locked <地址> 目标：使用synchronized申请对象锁成功,监视器的拥有者。在临界区内操作。对象锁是可以线程重入的。

waiting to lock <地址> 目标：通过synchronized关键字,没有获取到了对象的锁,线程在监视器的进入区等待。线程状态为BLOCKED。

waiting on <地址> 目标：通过synchronized关键字,成功获取到了对象的锁后,调用了wait方法,进入对象的等待区等待。在调用栈顶出现,线程状态为WAITING或TIMED_WATING。

parking to wait for <地址> 目标 park是基本的线程阻塞原语,不通过监视器在对象上阻塞。随concurrent包会出现的新的机制,不synchronized体系不同。

3、线程动作

线程状态产生的原因

runnable:状态一般为RUNNABLE。

in Object.wait():等待区等待,状态为WAITING或TIMED_WAITING。

waiting for monitor entry:进入区等待,状态为BLOCKED。

waiting on condition:等待区等待、被park。

sleeping:休眠的线程,调用了Thread.sleep()。

Wait on condition 该状态出现在线程等待某个条件的发生。具体是什么原因，可以结合 stacktrace来分析。 最常见的情况就是线程处于sleep状态，等待被唤醒。 常见的情况还有等待网络IO：在java引入nio之前，对于每个网络连接，都有一个对应的线程来处理网络的读写操作，即使没有可读写的数据，线程仍然阻塞在读写操作上，这样有可能造成资源浪费，而且给操作系统的线程调度也带来压力。在 NewIO里采用了新的机制，编写的服务器程序的性能和可扩展性都得到提高。 正等待网络读写，这可能是一个网络瓶颈的征兆。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 乎消耗了所有的带宽，仍然有大量数据等待网络读 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。所以要结合系统的一些性能观察工具来综合分析，比如 netstat统计单位时间的发送包的数目，如果很明显超过了所在网络带宽的限制 ; 观察 cpu的利用率，如果系统态的 CPU时间，相对于用户态的 CPU时间比例较高；如果程序运行在 Solaris 10平台上，可以用 dtrace工具看系统调用的情况，如果观察到 read/write的系统调用的次数或者运行时间遥遥领先；这些都指向由于网络带宽所限导致的网络瓶颈。（来自http://www.blogjava.net/jzone/articles/303979.html）

线程Dump的分析

原则

结合代码阅读的推理。需要线程Dump和源码的相互推导和印证。

造成Bug的根源往往丌会在调用栈上直接体现,一定格外注意线程当前调用之前的所有调用。

入手点

进入区等待

"d&a-3588" daemon waiting for monitor entry [0x000000006e5d5000]
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at com.jiuqi.dna.bap.authority.service.UserService$LoginHandler.handle()
- waiting to lock <0x0000000602f38e90> (a java.lang.Object)
at com.jiuqi.dna.bap.authority.service.UserService$LoginHandler.handle()

线程状态BLOCKED,线程动作wait on monitor entry,调用修饰waiting to lock总是一起出现。表示在代码级别已经存在冲突的调用。必然有问题的代码,需要尽可能减少其发生。

同步块阻塞

一个线程锁住某对象,大量其他线程在该对象上等待。

"blocker" runnable
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at com.jiuqi.hcl.javadump.Blocker$1.run(Blocker.java:23)
- locked <0x00000000eb8eff68> (a java.lang.Object)
"blockee-11" waiting for monitor entry
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at com.jiuqi.hcl.javadump.Blocker$2.run(Blocker.java:41)
- waiting to lock <0x00000000eb8eff68> (a java.lang.Object)
"blockee-86" waiting for monitor entry
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at com.jiuqi.hcl.javadump.Blocker$2.run(Blocker.java:41)
- waiting to lock <0x00000000eb8eff68> (a java.lang.Object)

持续运行的IO IO操作是可以以RUNNABLE状态达成阻塞。例如:数据库死锁、网络读写。 格外注意对IO线程的真实状态的分析。 一般来说,被捕捉到RUNNABLE的IO调用,都是有问题的。

以下堆栈显示： 线程状态为RUNNABLE。 调用栈在SocketInputStream或SocketImpl上,socketRead0等方法。 调用栈包含了jdbc相关的包。很可能发生了数据库死锁

"d&a-614" daemon prio=6 tid=0x0000000022f1f000 nid=0x37c8 runnable
[0x0000000027cbd000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
at java.net.SocketInputStream.read(Unknown Source)
at oracle.net.ns.Packet.receive(Packet.java:240)
at oracle.net.ns.DataPacket.receive(DataPacket.java:92)
at oracle.net.ns.NetInputStream.getNextPacket(NetInputStream.java:172)
at oracle.net.ns.NetInputStream.read(NetInputStream.java:117)
at oracle.jdbc.driver.T4CMAREngine.unmarshalUB1(T4CMAREngine.java:1034)
at oracle.jdbc.driver.T4C8Oall.receive(T4C8Oall.java:588)

分线程调度的休眠

正常的线程池等待

"d&a-131" in Object.wait()
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingManager.getWorkToDo(WorkingManager.java:322)
- locked <0x0000000313f656f8> (a com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingThread)
at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingThread.run(WorkingThread.java:40)

可疑的线程等待

"d&a-121" in Object.wait()
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
at java.lang.Object.wait(Object.java:485)
at com.jiuqi.dna.core.impl.AcquirableAccessor.exclusive()
- locked <0x00000003011678d8> (a com.jiuqi.dna.core.impl.CacheGroup)
at com.jiuqi.dna.core.impl.Transaction.lock()

入手点总结

wait on monitor entry： 被阻塞的,肯定有问题

runnable ： 注意IO线程

in Object.wait()： 注意非线程池等待

使用

想要学习一个命令，先来看看帮助，使用jstack -help查看帮助：

hollis@hos:~$ jstack -help
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’没有相应的时候强制打印栈信息 -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. -m打印java和native c/c++框架的所有栈信息. -h | -help打印帮助信息 pid 需要被打印配置信息的java进程id,可以用jps查询.

首先，我们分析这么一段程序的线程情况：

/**
 * @author hollis
 */
public class JStackDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            //Do Nothing
        }
    }
}

先是有jps查看进程号：

hollis@hos:~$ jps
29788 JStackDemo1
29834 Jps
22385 org.e clipse.equinox.launcher_1.3.0.v20130327-1440.jar

然后使用jstack 查看堆栈信息：

hollis@hos:~$ jstack 29788
2015-04-17 23:47:31
...此处省略若干内容...
"main" prio=10 tid=0x00007f197800a000 nid=0x7462 runnable [0x00007f197f7e1000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    at javaCommand.JStackDemo1.main(JStackDemo1.java:7)

我们可以从这段堆栈信息中看出什么来呢？我们可以看到，当前一共有一条用户级别线程,线程处于runnable状态，执行到JStackDemo1.java的第七行。 看下面代码：

/**
 * @author hollis
 */
public class JStackDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new Thread1());
        thread.start();
    }
}
class Thread1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            System.out.println(1);
        }
    }
}

线程堆栈信息如下：

"Reference Handler" daemon prio=10 tid=0x00007fbbcc06e000 nid=0x286c in Object.wait() [0x00007fbbc8dfc000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
    at java.lang.Object.wait(Native Method)
    - waiting on <0x0000000783e066e0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
    at java.lang.Object.wait(Object.java:503)
    at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:133)
    - locked <0x0000000783e066e0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)

我们能看到：

线程的状态： WAITING 线程的调用栈 线程的当前锁住的资源： <0x0000000783e066e0> 线程当前等待的资源：<0x0000000783e066e0>

为什么同时锁住的等待同一个资源：

线程的执行中，先获得了这个对象的 Monitor（对应于 locked <0x0000000783e066e0>）。当执行到 obj.wait(), 线程即放弃了 Monitor的所有权，进入 “wait set”队列（对应于 waiting on <0x0000000783e066e0> ）。

死锁分析

学会了怎么使用jstack命令之后，我们就可以看看，如何使用jstack分析死锁了，这也是我们一定要掌握的内容。 啥叫死锁？ 所谓死锁： 是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。 说白了，我现在想吃鸡蛋灌饼，桌子上放着鸡蛋和饼，但是我和我的朋友同时分别拿起了鸡蛋和病，我手里拿着鸡蛋，但是我需要他手里的饼。他手里拿着饼，但是他想要我手里的鸡蛋。就这样，如果不能同时拿到鸡蛋和饼，那我们就不能继续做后面的工作（做鸡蛋灌饼）。所以，这就造成了死锁。 看一段死锁的程序：

package javaCommand;
/**
 * @author hollis
 */
public class JStackDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new DeadLockclass(true));//建立一个线程
        Thread t2 = new Thread(new DeadLockclass(false));//建立另一个线程
        t1.start();//启动一个线程
        t2.start();//启动另一个线程
    }
}
class DeadLockclass implements Runnable {
    public boolean falg;// 控制线程
    DeadLockclass(boolean falg) {
        this.falg = falg;
    }
    public void run() {
        /**
         * 如果falg的值为true则调用t1线程
         */
        if (falg) {
            while (true) {
                synchronized (Suo.o1) {
                    System.out.println("o1 " + Thread.currentThread().getName());
                    synchronized (Suo.o2) {
                        System.out.println("o2 " + Thread.currentThread().getName());
                    }
                }
            }
        }
        /**
         * 如果falg的值为false则调用t2线程
         */
        else {
            while (true) {
                synchronized (Suo.o2) {
                    System.out.println("o2 " + Thread.currentThread().getName());
                    synchronized (Suo.o1) {
                        System.out.println("o1 " + Thread.currentThread().getName());
                    }
                }
            }
        }
    }
}
 
class Suo {
    static Object o1 = new Object();
    static Object o2 = new Object();
}

当我启动该程序时，我们看一下控制台：

o1 Thread-0
o2 Thread-1

我们发现，程序只输出了两行内容，然后程序就不再打印其它的东西了，但是程序并没有停止。这样就产生了死锁。 当线程1使用synchronized锁住了o1的同时，线程2也是用synchronized锁住了o2。当两个线程都执行完第一个打印任务的时候，线程1想锁住o2，线程2想锁住o1。但是，线程1当前锁着o1，线程2锁着o2。所以两个想成都无法继续执行下去，就造成了死锁。

然后，我们使用jstack来看一下线程堆栈信息：

Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread-1":
  waiting to lock monitor 0x00007f0134003ae8 (object 0x00000007d6aa2c98, a java.lang.Object),
  which is held by "Thread-0"
"Thread-0":
  waiting to lock monitor 0x00007f0134006168 (object 0x00000007d6aa2ca8, a java.lang.Object),
  which is held by "Thread-1"
 
Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"Thread-1":
    at javaCommand.DeadLockclass.run(JStackDemo.java:40)
    - waiting to lock <0x00000007d6aa2c98> (a java.lang.Object)
    - locked <0x00000007d6aa2ca8> (a java.lang.Object)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
"Thread-0":
    at javaCommand.DeadLockclass.run(JStackDemo.java:27)
    - waiting to lock <0x00000007d6aa2ca8> (a java.lang.Object)
    - locked <0x00000007d6aa2c98> (a java.lang.Object)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
 
Found 1 deadlock.

哈哈，堆栈写的很明显，它告诉我们 Found one Java-level deadlock，然后指出造成死锁的两个线程的内容。然后，又通过 Java stack information for the threads listed above来显示更详细的死锁的信息。 他说

Thread-1在想要执行第40行的时候，当前锁住了资源<0x00000007d6aa2ca8>,但是他在等待资源<0x00000007d6aa2c98> Thread-0在想要执行第27行的时候，当前锁住了资源<0x00000007d6aa2c98>,但是他在等待资源<0x00000007d6aa2ca8> 由于这两个线程都持有资源，并且都需要对方的资源，所以造成了死锁。 原因我们找到了，就可以具体问题具体分析，解决这个死锁了。

其他

虚拟机执行Full GC时,会阻塞所有的用户线程。因此,即时获取到同步锁的线程也有可能被阻塞。 在查看线程Dump时,首先查看内存使用情况。

三、jmap

jmap是JDK自带的工具软件，主要用于打印指定Java进程(或核心文件、远程调试服务器)的共享对象内存映射或堆内存细节。可以使用jmap生成Heap Dump。在Java命令学习系列（零）——常见命令及Java Dump介绍和Java命令学习系列（二）——Jstack中分别有关于Java Dump以及线程 Dump的介绍。 这篇文章主要介绍Java的堆Dump以及jamp命令

什么是堆Dump

堆Dump是反应Java堆使用情况的内存镜像，其中主要包括系统信息、虚拟机属性、完整的线程Dump、所有类和对象的状态等。 一般，在内存不足、GC异常等情况下，我们就会怀疑有内存泄露。这个时候我们就可以制作堆Dump来查看具体情况。分析原因。

基础知识

Java虚拟机的内存组成以及堆内存介绍 Java GC工作原理 常见内存错误：

outOfMemoryError 年老代内存不足。

outOfMemoryError:PermGen Space 永久代内存不足。

outOfMemoryError:GC overhead limit exceed 垃圾回收时间占用系统运行时间的98%或以上。

jmap

用法摘要

Usage:
    jmap [option] <pid>
        (to connect to running process)
    jmap [option] <executable <core>
        (to connect to a core file)
    jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to remote debug server)
 
where <option> is one of:
    <none>               to print same info as Solaris pmap
    -heap                to print java heap summary
    -histo[:live]        to print histogram of java object heap; if the "live"
                         suboption is specified, only count live objects
    -permstat            to print permanent generation statistics
    -finalizerinfo       to print information on objects awaiting finalization
    -dump:<dump-options> to dump java heap in hprof binary format
                         dump-options:
                           live         dump only live objects; if not specified,
                                        all objects in the heap are dumped.
                           format=b     binary format
                           file=<file>  dump heap to <file>
                         Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>
    -F                   force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histo
                         to force a heap dump or histogram when <pid> does not
                         respond. The "live" suboption is not supported
                         in this mode.
    -h | -help           to print this help message
    -J<flag>             to pass <flag> directly to the runtime system

指定进程号(pid)的进程 jmap [ option ] 指定核心文件 jmap [ option ] 指定远程调试服务器 jmap [ option ] [server-id@]

参数：

option 选项参数是互斥的(不可同时使用)。想要使用选项参数，直接跟在命令名称后即可。

pid 需要打印配置信息的进程ID。该进程必须是一个Java进程。想要获取运行的Java进程列表，你可以使用jps。

executable 产生核心dump的Java可执行文件。

core 需要打印配置信息的核心文件。

remote-hostname-or-IP 远程调试服务器的(请查看jsadebugd)主机名或IP地址。

server-id 可选的唯一id，如果相同的远程主机上运行了多台调试服务器，用此选项参数标识服务器。

选项:

<no option> 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。这与Solaris的pmap工具比较相似。

-dump:[live,]format=b,file=<filename> 以hprof二进制格式转储Java堆到指定filename的文件中。live子选项是可选的。如果指定了live子选项，堆中只有活动的对象会被转储。想要浏览heap dump，你可以使用jhat(Java堆分析工具)读取生成的文件。

-finalizerinfo 打印等待终结的对象信息。

-heap 打印一个堆的摘要信息，包括使用的GC算法、堆配置信息和generation wise heap usage。

-histo[:live] 打印堆的柱状图。其中包括每个Java类、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有一个’*’前缀。如果指定了live子选项，则只计算活动的对象。

-permstat 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被打印。此外，包含的字符串数量和大小也会被打印。

-F 强制模式。如果指定的pid没有响应，请使用jmap -dump或jmap -histo选项。此模式下，不支持live子选项。

-h 打印帮助信息。

-help 打印帮助信息。

-J<flag> 指定传递给运行jmap的JVM的参数。

举例

查看java 堆（heap）使用情况,执行命令：hollis@hos:~/workspace/design_apaas/apaasweb/control/bin$ jmap -heap 31846

Attaching to process ID 31846, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 24.71-b01
 
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s)//GC 方式
 
Heap Configuration: //堆内存初始化配置
   MinHeapFreeRatio = 0 //对应jvm启动参数-XX:MinHeapFreeRatio设置JVM堆最小空闲比率(default 40)
   MaxHeapFreeRatio = 100 //对应jvm启动参数 -XX:MaxHeapFreeRatio设置JVM堆最大空闲比率(default 70)
   MaxHeapSize      = 2082471936 (1986.0MB) //对应jvm启动参数-XX:MaxHeapSize=设置JVM堆的最大大小
   NewSize          = 1310720 (1.25MB)//对应jvm启动参数-XX:NewSize=设置JVM堆的‘新生代’的默认大小
   MaxNewSize       = 17592186044415 MB//对应jvm启动参数-XX:MaxNewSize=设置JVM堆的‘新生代’的最大大小
   OldSize          = 5439488 (5.1875MB)//对应jvm启动参数-XX:OldSize=<value>:设置JVM堆的‘老生代’的大小
   NewRatio         = 2 //对应jvm启动参数-XX:NewRatio=:‘新生代’和‘老生代’的大小比率
   SurvivorRatio    = 8 //对应jvm启动参数-XX:SurvivorRatio=设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值
   PermSize         = 21757952 (20.75MB)  //对应jvm启动参数-XX:PermSize=<value>:设置JVM堆的‘永生代’的初始大小
   MaxPermSize      = 85983232 (82.0MB)//对应jvm启动参数-XX:MaxPermSize=<value>:设置JVM堆的‘永生代’的最大大小
   G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)
 
Heap Usage://堆内存使用情况
PS Young Generation
Eden Space://Eden区内存分布
   capacity = 33030144 (31.5MB)//Eden区总容量
   used     = 1524040 (1.4534378051757812MB)  //Eden区已使用
   free     = 31506104 (30.04656219482422MB)  //Eden区剩余容量
   4.614088270399305% used //Eden区使用比率
From Space:  //其中一个Survivor区的内存分布
   capacity = 5242880 (5.0MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 5242880 (5.0MB)
   0.0% used
To Space:  //另一个Survivor区的内存分布
   capacity = 5242880 (5.0MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 5242880 (5.0MB)
   0.0% used
PS Old Generation //当前的Old区内存分布
   capacity = 86507520 (82.5MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 86507520 (82.5MB)
   0.0% used
PS Perm Generation//当前的 “永生代” 内存分布
   capacity = 22020096 (21.0MB)
   used     = 2496528 (2.3808746337890625MB)
   free     = 19523568 (18.619125366210938MB)
   11.337498256138392% used
 
670 interned Strings occupying 43720 bytes.

查看堆内存(histogram)中的对象数量及大小。执行命令：hollis@hos:~/workspace/design_apaas/apaasweb/control/bin$ jmap -histo 3331

num     #instances         #bytes  class name
编号     个数                字节     类名
----------------------------------------------
   1:             7        1322080  [I
   2:          5603         722368  <methodKlass>
   3:          5603         641944  <constMethodKlass>
   4:         34022         544352  java.lang.Integer
   5:           371         437208  <constantPoolKlass>
   6:           336         270624  <constantPoolCacheKlass>
   7:           371         253816  <instanceKlassKlass>

jmap -histo:live 这个命令执行，JVM会先触发gc，然后再统计信息。

将内存使用的详细情况输出到文件，执行命令：hollis@hos:~/workspace/design_apaas/apaasweb/control/bin$ jmap -dump:format=b,file=heapDump 6900

然后用jhat命令可以参看 jhat -port 5000 heapDump 在浏览器中访问：http://localhost:5000/查看详细信息

这个命令执行，JVM会将整个heap的信息dump写入到一个文件，heap如果比较大的话，就会导致这个过程比较耗时，并且执行的过程中为了保证dump的信息是可靠的，所以会暂停应用。

总结

1.如果程序内存不足或者频繁GC，很有可能存在内存泄露情况，这时候就要借助Java堆Dump查看对象的情况。

2.要制作堆Dump可以直接使用jvm自带的jmap命令

3.可以先使用jmap -heap命令查看堆的使用情况，看一下各个堆空间的占用情况。

4.使用jmap -histo:[live]查看堆内存中的对象的情况。如果有大量对象在持续被引用，并没有被释放掉，那就产生了内存泄露，就要结合代码，把不用的对象释放掉。

5.也可以使用 jmap -dump:format=b,file=<fileName>命令将堆信息保存到一个文件中，再借助jhat命令查看详细内容

6.在内存出现泄露、溢出或者其它前提条件下，建议多dump几次内存，把内存文件进行编号归档，便于后续内存整理分析。

四、jstat

jstat(JVM Statistics Monitoring Tool)是用于监控虚拟机各种运行状态信息的命令行工具。他可以显示本地或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，在没有GUI图形的服务器上，它是运行期定位虚拟机性能问题的首选工具。

jstat位于java的bin目录下，主要利用JVM内建的指令对Java应用程序的资源和性能进行实时的命令行的监控，包括了对Heap size和垃圾回收状况的监控。可见，Jstat是轻量级的、专门针对JVM的工具，非常适用。

jstat 命令格式

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

参数解释：

Option — 选项，我们一般使用 -gcutil 查看gc情况
vmid — VM的进程号，即当前运行的java进程号
interval– 间隔时间，单位为秒或者毫秒
count — 打印次数，如果缺省则打印无数次

参数interval和count代表查询间隔和次数，如果省略这两个参数，说明只查询一次。假设需要每250毫秒查询一次进程5828垃圾收集状况，一共查询5次，那命令行如下：

jstat -gc 5828 250 5

对于命令格式中的VMID与LVMID需要特别说明下：如果是本地虚拟机进程，VMID(Virtual Machine IDentifier,虚机标识符)和LVMID(Local Virtual Machine IDentifier,虚机标识符)是一致的，如果是远程虚拟机进程，那VMID的格式应当是：[protocol:][//] lvmid [@hostname[:port]/servername]

option

选项option代表这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状况，具体选项及作用如下：

–class 监视类装载、卸载数量、总空间及类装载所耗费的时间
–gc 监视Java堆状况，包括Eden区、2个Survivor区、老年代、永久代等的容量
–gccapacity 监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注Java堆各个区域使用到的最大和最小空间
–gcutil 监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注已使用空间占总空间的百分比
–gccause 与-gcutil功能一样，但是会额外输出导致上一次GC产生的原因
–gcnew 监视新生代GC的状况
–gcnewcapacity 监视内容与-gcnew基本相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间
–gcold 监视老年代GC的状况
–gcoldcapacity 监视内容与——gcold基本相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间
–gcpermcapacity 输出永久代使用到的最大和最小空间
–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

常见术语

1、jstat –class<pid> : 显示加载class的数量，及所占空间等信息。

Loaded 装载的类的数量
Bytes 装载类所占用的字节数
Unloaded 卸载类的数量
Bytes 卸载类的字节数
Time 装载和卸载类所花费的时间

2、jstat -compiler <pid>显示VM实时编译的数量等信息。

Compiled 编译任务执行数量
Failed 编译任务执行失败数量
Invalid 编译任务执行失效数量
Time 编译任务消耗时间
FailedType 最后一个编译失败任务的类型
FailedMethod 最后一个编译失败任务所在的类及方法

3、jstat -gc <pid>: 可以显示gc的信息，查看gc的次数，及时间。

S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S1C 年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S0U 年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
S1U 年轻代中第二个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
EC 年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
EU 年轻代中Eden（伊甸园）目前已使用空间 (字节)
OC Old代的容量 (字节)
OU Old代目前已使用空间 (字节)
PC Perm(持久代)的容量 (字节)
PU Perm(持久代)目前已使用空间 (字节)
YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
YGCT 从应用程序启动到采样时年轻代中gc所用时间(s)
FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
FGCT 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
GCT 从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)

4、jstat -gccapacity <pid>:可以显示，VM内存中三代（young,old,perm）对象的使用和占用大小

NGCMN 年轻代(young)中初始化(最小)的大小(字节)
NGCMX 年轻代(young)的最大容量 (字节)
NGC 年轻代(young)中当前的容量 (字节)
S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S1C 年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
EC 年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
OGCMN old代中初始化(最小)的大小 (字节)
OGCMX old代的最大容量(字节)
OGC old代当前新生成的容量 (字节)
OC Old代的容量 (字节)
PGCMN perm代中初始化(最小)的大小 (字节)
PGCMX perm代的最大容量 (字节)
PGC perm代当前新生成的容量 (字节)
PC Perm(持久代)的容量 (字节)
YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数

5、jstat -gcutil <pid>:统计gc信息

S0 年轻代中第一个survivor（幸存区）已使用的占当前容量百分比
S1 年轻代中第二个survivor（幸存区）已使用的占当前容量百分比
E 年轻代中Eden（伊甸园）已使用的占当前容量百分比
O old代已使用的占当前容量百分比
P perm代已使用的占当前容量百分比
YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
YGCT 从应用程序启动到采样时年轻代中gc所用时间(s)
FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
FGCT 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
GCT 从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)

6、jstat -gcnew <pid>:年轻代对象的信息。

S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S1C 年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S0U 年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
S1U 年轻代中第二个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
TT 持有次数限制
MTT 最大持有次数限制
EC 年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
EU 年轻代中Eden（伊甸园）目前已使用空间 (字节)
YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
YGCT 从应用程序启动到采样时年轻代中gc所用时间(s)

7、jstat -gcnewcapacity<pid>: 年轻代对象的信息及其占用量。

NGCMN 年轻代(young)中初始化(最小)的大小(字节)
NGCMX 年轻代(young)的最大容量 (字节)
NGC 年轻代(young)中当前的容量 (字节)
S0CMX 年轻代中第一个survivor（幸存区）的最大容量 (字节)
S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S1CMX 年轻代中第二个survivor（幸存区）的最大容量 (字节)
S1C 年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
ECMX 年轻代中Eden（伊甸园）的最大容量 (字节)
EC 年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数

8、jstat -gcold <pid>：old代对象的信息。

PC Perm(持久代)的容量 (字节)
PU Perm(持久代)目前已使用空间 (字节)
OC Old代的容量 (字节)
OU Old代目前已使用空间 (字节)
YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
FGCT 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
GCT 从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)

9、stat -gcoldcapacity <pid>: old代对象的信息及其占用量。

OGCMN old代中初始化(最小)的大小 (字节)
OGCMX old代的最大容量(字节)
OGC old代当前新生成的容量 (字节)
OC Old代的容量 (字节)
YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
FGCT 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
GCT 从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)

10、jstat -gcpermcapacity<pid>: perm对象的信息及其占用量。

PGCMN perm代中初始化(最小)的大小 (字节)
PGCMX perm代的最大容量 (字节)
PGC perm代当前新生成的容量 (字节)
PC Perm(持久代)的容量 (字节)
YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
FGCT 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
GCT 从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)

11、jstat -printcompilation <pid>：当前VM执行的信息。

Compiled 编译任务的数目
Size 方法生成的字节码的大小
Type 编译类型
Method 类名和方法名用来标识编译的方法。类名使用/做为一个命名空间分隔符。方法名是给定类中的方法。上述格式是由-XX:+PrintComplation选项进行设置的

五、jhat

jhat(Java Heap Analysis Tool),是一个用来分析java的堆情况的命令。之前的文章讲到过，使用jmap可以生成Java堆的Dump文件。生成dump文件之后就可以用jhat命令，将dump文件转成html的形式，然后通过http访问可以查看堆情况。

jhat命令解析会Java堆dump并启动一个web服务器，然后就可以在浏览器中查看堆的dump文件了。

实例

一、导出dump文件

关于dump文件的生成可以看jmap命令的详细介绍.

1、运行java程序

/**
 * Created by hollis on 16/1/21.
 */
public class JhatTest {
 
    public static void main(String[] args) {
        while(true) {
            String string = new String("hollis");
            System.out.println(string);
        }
    }
}

2、查看该进程的ID

HollisMacBook-Air:apaas hollis$ jps -l
68680 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
62247 com.intellij.rt.execution.application.AppMain
69038 sun.tools.jps.Jps

使用jps命令查看发现有三个java进程在运行，一个是我的IDEA使用的进程68680，一个是JPS命令使用的进程69038，另外一个就是上面那段代码运行的进程62247。

3、生成dump文件

HollisMacBook-Air:test hollis$ jmap -dump:format=b,file=heapDump 62247
Dumping heap to /Users/hollis/workspace/test/heapDump ...
Heap dump file created

以上命令可以将进程6900的堆dump文件导出到heapDump文件中。
查看当前目录就能看到heapDump文件。

除了使用jmap命令，还可以通过以下方式：

1、使用 jconsole 选项通过 HotSpotDiagnosticMXBean 从运行时获得堆转储（生成dump文件）、

2、虚拟机启动时如果指定了 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 选项, 则在抛出 OutOfMemoryError 时, 会自动执行堆转储。

3、使用 hprof 命令

二、解析Java堆转储文件,并启动一个 web server

HollisMacBook-Air:apaas hollis$ jhat heapDump
Reading from heapDump...
Dump file created Thu Jan 21 18:59:51 CST 2016
Snapshot read, resolving...
Resolving 341297 objects...
Chasing references, expect 68 dots....................................................................
Eliminating duplicate references....................................................................
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 7000
Server is ready.

使用jhat命令，就启动了一个http服务，端口是7000

然后在访问http://localhost:7000/

页面如下：



三、分析

在浏览器里面看到dump文件之后就可以进行分析了。这个页面会列出当前进程中的所有对像情况。

该页面提供了几个查询功能可供使用：

All classes including platform//
Show all members of the rootset
Show instance counts for all classes (including platform)
Show instance counts for all classes (excluding platform)
Show heap histogram
Show finalizer summary
Execute Object Query Language (OQL) query

一般查看堆异常情况主要看这个两个部分：

Show instance counts for all classes (excluding platform)，平台外的所有对象信息。如下图：



Show heap histogram 以树状图形式展示堆情况。如下图：



具体排查时需要结合代码，观察是否大量应该被回收的对象在一直被引用或者是否有占用内存特别大的对象无法被回收。

jhat命令解析会Java堆dump并启动一个web服务器，然后就可以在浏览器中查看堆的dump文件了。1