掌握 JVM 调优命令

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JVM 日常调优总结起来就是：首先通过 jps 命令查看当前进程，然后根据 pid 通过 jinfo 命令查看和修改 jvm 参数，通过 jstat 命令查看 class 的加载信息以及 GC 信息，通过 jstack 命令查看线程堆栈信息，通过 jmap 命令查看堆内存信息。

jps：查看当前 java 进程

jps 是 Java 虚拟机自带的命令行工具，用于显示当前运行的所有Java进程及其相关信息，包括进程 ID、主类、进程状态等。其基本用法为：

jps [options]

其中，常用的选项有：

-l：显示主类的完整路径名。

-p：显示进程的当前线程所在的工作进程组。

-s：显示进程的启动时间。

-v：显示进程的虚拟机信息，如JVM版本、GC类型等。

要查看当前所有正在运行的Java进程及其相关信息，可以输入命令：jps

要查看主类的完整路径名，可以输入命令：jps -l

要查看进程的启动命令行参数字符串，可以输入命令：jps -m

需要注意的是，由于 jps 命令直接读取 Java 虚拟机的内部数据，因此需要确保当前用户具有足够的权限才能使用。

jinfo：实时查看和调整 JVM 配置参数

jinfo 是 Java 虚拟机自带的命令行工具，用于查看和调整Java虚拟机的配置参数和运行状态。它可以用来检查Java虚拟机的内存使用情况、垃圾回收情况、类加载情况等。要使用 jinfo 命令，您可以在 Java 程序运行的终端或命令行界面中输入以下命令：

jinfo <pid> [options]

其中，"pid"是Java进程的进程ID，可以通过"jps"命令查看

例如，要查看Java虚拟机的内存使用情况，可以使用以下命令：

jinfo <pid> -dump:live

这将输出Java虚拟机的运行状态信息，包括内存使用情况、线程信息等。

要查看Java虚拟机的堆区信息，可以使用以下命令：

jinfo <pid> -printHeapRegions

这将输出Java虚拟机的堆区信息，包括堆区的使用情况、空闲情况等。

jinfo 使用实例

使用 jps 查看当前 java 进程

D:\>jps
10232 Jps
20264 TestJvm
1668

使用 jinfo 实时查看 JVM 参数，使用方法：jinfo -flag <optionName><pid>

D:\>jinfo -flag MaxHeapSize 16684
-XX:MaxHeapSize=1073741824


D:\>jinfo -flag MaxHeapSize 20264
-XX:MaxHeapSize=4261412864


D:\>jinfo -flag UseG1GC 20264
-XX:-UseG1GC


D:\>jinfo -flag UseConcMarkSweepGC 20264
-XX:-UseConcMarkSweepGC


D:\>jinfo -flag UseParallelGC 20264
-XX:+UseParallelGC

使用 jinfo 可以在不重启虚拟机的情况下，动态的修改 jvm 的参数，只有被标记为 {manageable}的参数可以被实时修改，尤其在线上的环境特别有用。

Boolean 类型使用方法：

jinfo -flag [+|-]<optionName> <pid>

需要指定参数值的类型使用方法：

jinfo -flag <optionName>=value <pid>

1、查看进程 16116 是否开启 GC 打印，
输出 -XX:-PrintGC 表示没有开启


D:\>jinfo -flag PrintGC 16116
-XX:-PrintGC


2、使用 jinfo 命令修改进程 16116 
开启 GC 打印


D:\>jinfo -flag +PrintGC 16116


3、 修改后再次查看进程 16116 是否开启 GC 打印，
输出 -XX:+PrintGC 表示开启


D:\>jinfo -flag PrintGC 16116
-XX:+PrintGC

使用 jinfo 查看修改过值的参数，使用方法：jinfo -flags <pid>

jstat：查看虚拟机统计信息

jstat 是 Java 虚拟机自带的命令行工具，用于查看 Java 虚拟机的运行状态和性能统计信息。它可以用来监测 Java 虚拟机的内存使用情况、垃圾回收情况、类加载情况等。ID，可以通过"jps"命令来获取。"interval"是两次统计之间的时间间隔（单位为毫秒），"count"是要统计的次数。

官网链接：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jstat.html#BEHHGFAE

jstat 使用方法：jstat <option> <pid> <间隔时间> <统计次数>

例如，要查看类加载信息，可以使用以下命令：

jstat -class <pid>

这将输出Java虚拟机的类加载信息，包括已加载的类数、已卸载的类数、当前正在加载的类等。

使用 jstat 查看类加载器的统计信息，默认的间隔时间是毫秒，如下：

例如，要查看Java虚拟机的内存使用情况，可以使用以下命令：

jstat -gcutil <pid>

这将输出Java虚拟机的垃圾回收器的统计信息，包括堆区的使用情况、空闲情况等。

使用 jstat 查看垃圾收集统计信息的摘要，如下：

jstack：查看线程堆栈信息

官网链接：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jstack.html#BABGJDIF

使用 jstack 方便排查线程问题，使用方法：jstack <pid>

1、下面看一个经典的死锁问题：

package jvm;


import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;


public class LockDemo {
  // 定义锁对象
  static Lock LOCK1 = new ReentrantLock();
  static Lock LOCK2 = new ReentrantLock();


  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new DeadLock(true), "线程1").start();
    Thread.sleep(1);
    new Thread(new DeadLock(false), "线程2").start();
  }
}


//模拟死锁
class DeadLock implements Runnable {
  private boolean flag;


  public void run() {
    if (flag) {
      while (true) {
        synchronized (LockDemo.LOCK1) {
          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得LOCK1锁");
          synchronized (LockDemo.LOCK2) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得LOCK2锁");
          }
        }
      }
    } else {
      while (true) {
        synchronized (LockDemo.LOCK2) {
          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得LOCK2锁---");
          synchronized (LockDemo.LOCK1) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获得LOCK1锁---");
          }
        }
      }
    }
  }


  DeadLock(boolean flag) {
    this.flag = flag;
  }
}

我们通过 jstack 命令查看一下线程的堆栈信息：

D:\>jps
5288 Jps
7896 LockDemo
16684


D:\>jstack 7896

在堆栈信息的最后可以发现死锁的产生，如下：

2、利用 jstack 定位某个进程中 CPU 占用高的线程问题

步骤一：使用 top 命令查看 CPU 占用高的进程，假设找到 %CPU 占比高的进程 PID 为 17896。（小技巧：top 显示界面，输入大写 P，结果按 CPU 占用降序排序；输入大写 M，结果按内存占用降序排序。【大写 P 可以在 caps lock 状态输入 p，或者按 Shift+p】）

步骤二：使用 top -H -p <pid> 命令查看某个进程内部 CPU 占用高的线程，top -H -p 17896，假设找到 %CPU 占比高的线程 PID 为 17935

步骤三：使用 printf "%x\n" <pid> 命令转换线程 PID 为16进制，printf "%x\n" 17935 ，16进制结果为 460F

步骤四：使用 jstack <pid> 命令查看 CPU 占用高的线程信息，jstack 17896 | grep 460F -A 50

jmap：查看堆内存的快照信息

使用 jmap -heap <pid> 查看堆内存信息，启动程序时配置 JVM 参数，-Xms30M -Xmx30M

1、dump 出堆内存信息

手动 dump 使用方法：-dump:format=b,file=filename <pid>

注意：-dump:format=b,是固定格式，如果设置 dump 文件到某个文件夹下，则该文件夹必须存在

D:\>jmap -dump:format=b,file=d:/dump/heap.hprof 11092
Dumping heap to D:\dump\heap.hprof ...
Heap dump file created

生成的 heap.hprof 文件可以结合工具来分析，后面介绍。

自动 dump 使用方法：启动程序时配置以下的 JVM 参数，当内存溢出时会自动在指定的目录生成 dump 文件，这个一般在生产环境很有用。

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=d:/dump/heap.hprof

2、演示 OOM 时，自动 dump

package jvm;


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


//测试代码
public class TestHeap {


  public static void main(String[] args) {
    List<Heap> list = new ArrayList<Heap>();
    while (true) {
      list.add(new Heap());
    }
  }
}


class Heap {
  String HeapName = "Java Heap 测试";
}