JVM效能調優監控工具jps、jstack、jmap、jhat、jstat、hprof詳解
來源：https://my.oschina.net/feichexia/blog/196575
現實企業級Java開發中，有時候我們會碰到下面這些問題：
- OutOfMemoryError，記憶體不足
- 記憶體洩露
- 執行緒死鎖
- 鎖爭用（Lock Contention）
- Java程序消耗CPU過高
- ......
這些問題在日常開發中可能被很多人忽視（比如有的人遇到上面的問題只是重啟伺服器或者調大記憶體，而不會深究問題根源），但能夠理解並解決這些問題是Java程式設計師進階的必備要求。本文將對一些常用的JVM效能調優監控工具進行介紹，希望能起拋磚引玉之用。本文參考了網上很多資料，難以一一列舉，在此對這些資料的作者表示感謝！關於JVM效能調優相關的資料，請參考文末。
A、 jps(Java Virtual Machine Process Status Tool)
jps主要用來輸出JVM中執行的程序狀態資訊。語法格式如下：
如果不指定hostid就預設為當前主機或伺服器。
命令列引數選項說明如下：
比如下面：
B、 jstack
jstack主要用來檢視某個Java程序內的執行緒堆疊資訊。語法格式如下：
命令列引數選項說明如下：
jstack可以定位到執行緒堆疊，根據堆疊資訊我們可以定位到具體程式碼，所以它在JVM效能調優中使用得非常多。下面我們來一個例項找出某個Java程序中最耗費CPU的Java執行緒並定位堆疊資訊，用到的命令有ps、top、printf、jstack、grep。
第一步先找出Java程序ID，我部署在伺服器上的Java應用名稱為mrf-center：
得到程序ID為21711，第二步找出該程序內最耗費CPU的執行緒，可以使用ps -Lfp pid或者ps -mp pid -o THREAD, tid, time或者top -Hp pid，我這裡用第三個，輸出如下：
TIME列就是各個Java執行緒耗費的CPU時間，CPU時間最長的是執行緒ID為21742的執行緒，用
得到21742的十六進位制值為54ee，下面會用到。
OK，下一步終於輪到jstack上場了，它用來輸出程序21711的堆疊資訊，然後根據執行緒ID的十六進位制值grep，如下：
可以看到CPU消耗在PollIntervalRetrySchedulerThread這個類的Object.wait()，我找了下我的程式碼，定位到下面的程式碼：
它是輪詢任務的空閒等待程式碼，上面的sigLock.wait(timeUntilContinue)就對應了前面的Object.wait()。
C、 jmap（Memory Map）和jhat（Java Heap Analysis Tool）
jmap用來檢視堆記憶體使用狀況，一般結合jhat使用。
jmap語法格式如下：
如果執行在64位JVM上，可能需要指定-J-d64命令選項引數。
列印程序的類載入器和類載入器載入的持久代物件資訊，輸出：類載入器名稱、物件是否存活（不可靠）、物件地址、父類載入器、已載入的類大小等資訊，如下圖：
使用jmap -heap pid檢視程序堆記憶體使用情況，包括使用的GC演算法、堆配置引數和各代中堆記憶體使用情況。比如下面的例子：
使用jmap -histo[:live] pid檢視堆記憶體中的物件數目、大小統計直方圖，如果帶上live則只統計活物件，如下：
class name是物件型別，說明如下：
還有一個很常用的情況是：用jmap把程序記憶體使用情況dump到檔案中，再用jhat分析檢視。jmap進行dump命令格式如下：
我一樣地對上面程序ID為21711進行Dump：
dump出來的檔案可以用MAT、VisualVM等工具檢視，這裡用jhat檢視：
注意如果Dump檔案太大，可能需要加上-J-Xmx512m這種引數指定最大堆記憶體，即jhat -J-Xmx512m -port 9998 /tmp/dump.dat。然後就可以在瀏覽器中輸入主機地址:9998查看了：
上面紅線框出來的部分大家可以自己去摸索下，最後一項支援OQL（物件查詢語言）。
D、jstat（JVM統計監測工具）
語法格式如下：
vmid是Java虛擬機器ID，在Linux/Unix系統上一般就是程序ID。interval是取樣時間間隔。count是取樣數目。比如下面輸出的是GC資訊，取樣時間間隔為250ms，取樣數為4：
要明白上面各列的意義，先看JVM堆記憶體佈局：
可以看出：
現在來解釋各列含義：
E、hprof（Heap/CPU Profiling Tool）
hprof能夠展現CPU使用率，統計堆記憶體使用情況。
語法格式如下：
完整的命令選項如下：
來幾個官方指南上的例項。
CPU Usage Sampling Profiling(cpu=samples)的例子：
上面每隔20毫秒取樣CPU消耗資訊，堆疊深度為3，生成的profile檔名稱是java.hprof.txt，在當前目錄。
CPU Usage Times Profiling(cpu=times)的例子，它相對於CPU Usage Sampling Profile能夠獲得更加細粒度的CPU消耗資訊，能夠細到每個方法呼叫的開始和結束，它的實現使用了位元組碼注入技術（BCI）：
Heap Allocation Profiling(heap=sites)的例子：
Heap Dump(heap=dump)的例子，它比上面的Heap Allocation Profiling能生成更詳細的Heap Dump資訊：
雖然在JVM啟動引數中加入-Xrunprof:heap=sites引數可以生成CPU/Heap Profile檔案，但對JVM效能影響非常大，不建議在線上伺服器環境使用。