几个与JVM相关的JDK工具:jps, jstat, jmap

在项目中遇到OOM(Out of Memory)的问题，为了分析内存和JVM的垃圾回收器GC问题，一并把JVM相关的一些工具也研究了一下：

1. jps：Java进程查看工具，实际上它和Unix/Linux上面的ps命令的功能差不多
2. jstat：Java内存使用情况监控工具
3. jmap：输出JVM内存中对象的工具

这些工具位于JAVA_HOME/bin目录下

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一，jps (Java Virtual Machine Process Status Tool) JVM进程状态工具

jps用来查看host上运行的所有java进程的pid（lvmid），一般情况下使用这个工具的目的只是为了找出运行的jvm进程ID，即lvmid，然后可以进一步使用其它的工具来监控和分析JVM，因此可以说这个工具并没有太多的功能。

如我本地只启动了visualVM，jps可以看到

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1 2	2156 Jps 1932 Main

常用的几个参数：

-l 输出java应用程序的main class的完整包

-q 仅显示pid，不显示其它任何相关信息

-m 输出传递给main方法的参数

-v 输出传递给JVM的参数。在诊断JVM相关问题的时候，这个参数可以查看JVM相关参数的设置

如使用 jps -l -v 命令可以输出如下

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C:\Oracle\Middleware\jdk160_05\bin>jps -l -v 5780 sun.tools.jps.Jps -Dapplication.home=C:\Oracle\Middleware\jdk160_05 -Xms8m   1932 org/netbeans/Main -Xms24m -Xmx192m -Dnetbeans.accept_license_class=com.sun.tools.visualvm.modules.startup.AcceptLicense -Dsun.jvmstat.perdata.syncWaitMs=10000 -Djdk.home=C:/Oracle/Middleware/jdk160_05 -Dnetbeans.home=D:\Arone.Zhang\jvm\visualvm_111\platform9 -Dnetbeans.dirs=D:\Arone.Zhang\jvm\visualvm_111\visualvm;D:\Arone.Zhang\jvm\visualvm_111\profiler3 -Dnetbeans.user=C:\Users\Arone.Zhang\AppData\Roaming\.visualvm\1.1.1 -Dnetbeans.system_http_proxy=DIRECT -Dnetbeans.system_http_non_proxy_hosts= -Dsun.awt.keepWorkingSetOnMinimize=true

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jps的官方描述：http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/tooldocs/share/jps.html

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二，jstat (Java Virtual Machine Statistics Monitoring Tool) JVM统计信息监控工具

jstat根据lvmid来实时监控Java应用程序的资源和性能，包括jvm的heap size和GC的回收状况，比起jps工具jstat要强大得多，同时使用起来也较复杂。

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jstat有如下的生成结果选项(通过 jstat –options 来查看)，jstat需要列出lvmid的统计信息，因此需要和jps配合使用

-class ：显示加载类和卸载类的数量、所占空间大小和加载类和卸载类所花的时间

-compiler：显示VM实时编译的统计信息，包括编译任务执行的数量、编译任务失败的数量、变为无效的编译任务数量、执行编译任务所花费的时间等等

-gc：显示GC的堆信息，包括存活区、新生代区、永久区、发生GC的次数和所花费的时间

-gccapacity：显示JVM内存池中三代(young、old、perm)对象的使用和占用能力

-gccause：这个和-gcutil选项一样都是显示GC统计信息的汇总信息，只是包括了最后GC事件和当前GC事件

-gcnew：显示新生代对象的统计信息

-gcnewcapacity：显示新生代对象的信息和占用量

-gcold：显示老一代对象的统计信息

-gcoldcapacity：显示老一代对象的信息和占用量

-gcpermcapacity：显示永久代对象的信息和占用量

-gcutil：显示GC统计信息的汇总信息

-printcompilation：打印当前VM执行的信息

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此工具中涉及到的永久代、老一代和新生代的概念和jdk的GC算法有密切的关系，关于GC的内容请查看Tuning Garbage Collection with the 5.0 JavaTM Virtual Machine

jstat使用的除了上面生成结果选项之外，还有收集统计信息的时间间隔和统计的次数，同时还可以控制输出结果的列标题如何出现。

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C:\Oracle\Middleware\jdk160_05\bin>jstat -gcnew -t -h3 1932 30 5 Timestamp S0C S1C S0U S1U TT MTT DSS EC EU YGC YGCT 26638.9 192.0 192.0 0.0 192.0 1 15 96.0 1728.0 1472.7 12737 17.803 26639.0 192.0 192.0 0.0 192.0 1 15 96.0 1728.0 1472.7 12737 17.803 26639.0 192.0 192.0 0.0 192.0 1 15 96.0 1728.0 1472.7 12737 17.803 Timestamp S0C S1C S0U S1U TT MTT DSS EC EU YGC YGCT 26639.0 192.0 192.0 0.0 192.0 1 15 96.0 1728.0 1472.7 12737 17.803 26639.1 192.0 192.0 0.0 192.0 1 15 96.0 1728.0 1472.7 12737 17.803

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上面的 -t 选项是用来打印timestamp，-hN选项是用来控制打印列标题，这个选项对于多屏输出结果的时候比较有用，因此上面的jstat -gcnew -t -h3 1932 30 5 代表针对lvmid为 1932 的Java进程收集新生代对象统计信息：包括打印时间戳、每隔3行打印一次标题、30ms统计一次、共统计5次

每个选项输出列的含义请查看官方文档，jstat的官方描述：http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/tooldocs/share/jstat.html

虽然jstat提供了监控GC状态的强大功能，但是由于它是命令行，在实际问题的分析过程中难度比较高，因此市场上面出现了很多基于此命令的可视化工具，开源工具visualVM就是其中的佼佼者，JDK1.6之后，它已经包括在jdk中了。

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关于如何使用visualVM来可视化监控JVM状况，后续将整理相关的文章。

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三，jmap (Memory Map) JVM内存对象打印工具

jmap根据lvmid来Java进程的内存所有对象

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首先根据选项打印出Java对象堆的直方图信息，包括Java类、类实例对象数量、在内存中占有量的大小以及类的完整包名，下面是缩减版本的直方图信息：

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C:\Oracle\Middleware\jdk160_05\bin>jmap -histo 3432   num #instances #bytes class name ---------------------------------------------- 1: 14644 20883096 [I 2: 69176 7689640 3: 111994 6561320 [C 4: 69176 5542192 5: 1933 4825592 [Ljavax.swing.text.GapContent$MarkData; 6: 100440 4480456 7: 6506 3771008 8: 90461 3618440 org.openide.util.RequestProcessor$Item 9: 90239 3609560 org.openide.util.RequestProcessor$EnqueueTask ...... 3315: 1 8 sun.misc.Launcher$Factory 3316: 1 8 org.netbeans.core.windows.WindowSystemImpl 3317: 1 8 javax.swing.filechooser.WindowsFileSystemView 3318: 1 8 org.netbeans.ModuleFactory Total 1767075 103137272

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其次是将内存堆的信息dump成为一个二进制文件，供jhat这样的Java内存分析工具来使用，如下降Java内存对象堆dump为heap.bin文件：

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C:\Oracle\Middleware\jdk160_05\bin>jmap -dump:format=b,file=heap.bin 3432 Dumping heap to C:\Oracle\Middleware\jdk160_05\bin\heap.bin ... Heap dump file created

命令运行完成之后，在同目录下会生成一个heap.bin二进制内存对象堆文件

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此工具使用比较简单，但是它对于分析内存溢出问题非常有用，目前有很多用来分析Java内存对象的工具，如收费的工具有：jprofiler，YourKit Java Profiler；而像Eclipse MAT则是优秀的内存对象分析开源工具，后续将整理相关的文章。