在Linux或其他UNIX和类UNIX环境下,ps命令想必大家都不陌生,我相信也有不少同学写过 ps aux | grep java | grep -v grep | awk '{print $2}' 这样的管道命令来找出Java进程的pid。常言道,Java并非真的"跨平台",它自己就是平台。作为平台,当然也有些基本的工具,让我们可以用更简单、更统一,同时又是非侵入的方式来查询进程相关信息。今天我们就来认识一下其中的两个。
jps
顾名思义,它对应到UNIX的ps命令。用法如下:
jps [ options ] [ hostid ]
其中,options可以用 -q (安静) -m (输出传递给main方法的参数) -l (显示完整路径) -v (显示传递给JVM的命令行参数) -V (显示通过flag文件传递给JVM的参数) -J (和其他Java工具类似用于传递参数给命令本身要调用的java进程);hostid是主机id,默认localhost。
jstat
用于输出给定java进程的统计信息。用法如下:
jstat -options 可以列出当前JVM版本支持的选项,常见的有 -class (类加载器) -compiler (JIT) -gc (GC堆状态) -gccapacity (各区大小) -gccause (最近一次GC统计和原因) -gcnew (新区统计) -gcnewcapacity (新区大小) -gcold (老区统计) -gcoldcapacity (老区大小) -gcpermcapacity (永久区大小) -gcutil (GC统计汇总) -printcompilation (HotSpot编译统计)
假定你要监控的Java进程号是12345,那么
jstat -gcutil -t 12345 200 300 即可每200毫秒连续打印300次带有时间戳的GC统计信息。
简单解释一下: -gcutil是传入的option;必选,-t是打印时间戳,是以目标JVM启动时间为起点计算的,可选;12345是vmid/pid,和我们从jps拿到的是一样的,必选;200是监控时间间隔,可选,不提供就意味着单次输出;300是最大输出次数,可选,不提供且监控时间间隔有值的话,就是无限期打印下去。
jstat 1. jstat -gc pid
可以显示gc的信息,查看gc的次数,及时间。
其中最后五项,分别是young gc的次数,young gc的时间,full gc的次数,full gc的时间,gc的总时间。
2.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,
如:PGCMN显示的是最小perm的内存使用量,PGCMX显示的是perm的内存最大使用量,
PGC是当前新生成的perm内存占用量,PC是但前perm内存占用量。
其他的可以根据这个类推, OC是old内纯的占用量。
3.jstat -gcutil pid
统计gc信息统计。
4.jstat -gcnew pid
年轻代对象的信息。
5.jstat -gcnewcapacity pid
年轻代对象的信息及其占用量。
6.jstat -gcold pid
old代对象的信息。
7.stat -gcoldcapacity pid
old代对象的信息及其占用量。
8.jstat -gcpermcapacity pid
perm对象的信息及其占用量。
9.jstat -class pid
显示加载class的数量,及所占空间等信息。
10.jstat -compiler pid
显示VM实时编译的数量等信息。
11.stat -printcompilation pid
当前VM执行的信息。
一些术语的中文解释:
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)
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)
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)
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)
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
S0CMX:年轻代中第一个survivor(幸存区)的最大容量 (字节)
S1CMX :年轻代中第二个survivor(幸存区)的最大容量 (字节)
ECMX:年轻代中Eden(伊甸园)的最大容量 (字节)
DSS:当前需要survivor(幸存区)的容量 (字节)(Eden区已满)
TT: 持有次数限制
MTT : 最大持有次数限制
虚拟机中的共划分为三个代:年轻代(Young Generation)、年老点(Old Generation)和持久代(Permanent Generation)。其中持久代主要存放的是Java类的类信息,与垃圾收集要收集的Java对象关系不大。年轻代和年老代的划分是对垃圾收集影响比较大的。
年轻代:
所有新生成的对象首先都是放在年轻代的。年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象。年轻代分三个区。一个Eden区,两个 Survivor区(一般而言)。大部分对象在Eden区中生成。当Eden区满时,还存活的对象将被复制到Survivor区(两个中的一个),当这个 Survivor区满时,此区的存活对象将被复制到另外一个Survivor区,当这个Survivor去也满了的时候,从第一个Survivor区复制过来的并且此时还存活的对象,将被复制“年老区(Tenured)”。需要注意,Survivor的两个区是对称的,没先后关系,所以同一个区中可能同时存在从Eden复制过来对象,和从前一个Survivor复制过来的对象,而复制到年老区的只有从第一个Survivor去过来的对象。而且,Survivor区总有一个是空的。同时,根据程序需要,Survivor区是可以配置为多个的(多于两个),这样可以增加对象在年轻代中的存在时间,减少被放到年老代的可能。
年老代:
在年轻代中经历了N次垃圾回收后仍然存活的对象,就会被放到年老代中。因此,可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。
持久代:
用于存放静态文件,如今Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响,但是有些应用可能动态生成或者调用一些class,例如Hibernate 等,在这种时候需要设置一个比较大的持久代空间来存放这些运行过程中新增的类。持久代大小通过-XX:MaxPermSize=<N>进行设置。
什么情况下触发垃圾回收:
由于对象进行了分代处理,因此垃圾回收区域、时间也不一样。GC有两种类型:Scavenge GC和Full GC。
Scavenge GC
一般情况下,当新对象生成,并且在Eden申请空间失败时,就会触发Scavenge GC,对Eden区域进行GC,清除非存活对象,并且把尚且存活的对象移动到Survivor区。然后整理Survivor的两个区。这种方式的GC是对年轻代的Eden区进行,不会影响到年老代。因为大部分对象都是从Eden区开始的,同时Eden区不会分配的很大,所以Eden区的GC会频繁进行。因而,一般在这里需要使用速度快、效率高的算法,使Eden去能尽快空闲出来。
Full GC
对整个堆进行整理,包括Young、Tenured和Perm。Full GC因为需要对整个对进行回收,所以比Scavenge GC要慢,因此应该尽可能减少Full GC的次数。在对JVM调优的过程中,很大一部分工作就是对于FullGC的调节。有如下原因可能导致Full GC:
-server -Xmx3000m -Xms3000m -Xmn1200m -Xss256k -XX:SurvivorRatio=8 -XX:PermSize=96m -XX:MaxPermSize=96m -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+DisableExplicitGC -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/app_admin/logs/oom.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/home/app_admin/logs/gc.log-Xmx3000m:设置JVM最大可用内存为3000M。
-Xms3000m:设置JVM促使内存为3000M。可设置与-Xmx相同,避免每次gc后JVM重新分配内存。
-Xmn1200m:设置年轻代大小为1200m。整个堆大小=年轻代大小+年老代大小。增大年轻代后,将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
-Xss256k: 设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1024k,以前每个线程堆栈大小为256K。根据应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000左右。
-XX:PermSize=96m -XX:MaxPermSize=96m:设置持久代大小为64m,根据应用自身class文件大小进行设置,运行时空余量在10%------20%左右。
-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置年老代为并发收集。
-XX:+UseParNewGC:设置年轻代为并行收集。可与CMS收集同时使用。JDK5.0以上,JVM会根据系统配置自行设置,所以无需再设置此值。
-XX:-CMSParallelRemarkEnabled :If the -XX:+UseParNewGC option is in use the remark pauses may be decreased with the -XX:+CMSParallelRemarkEnabled option.
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:打开对年老代的压缩。可能会影响性能,但是可以消除碎片(-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5:由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理,所以运行一段时间以后会产生"碎片",使得运行效率降低。此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩、整理, 避免每次压缩性能消耗)
*-XX:+CMSClassUnloadingEnabled:*Perm Gen的使用到达一定的比率(默认为92% ) 出发cms回收
-XX:+DisableExplicitGC:屏蔽system.gc(), 这种显示调用垃圾回收
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError:内存溢出打印堆栈信息
-XX:HeapDumpPath=/home/app_admin/logs/oom.log:heapdump的日志文件路径
-XX:+PrintGCDetails:打印gc日志详情
-XX:+PrintGCDateStamps:打印gc时的具体时间
-Xloggc:/home/app_admin/logs/gc.log:gc打印日志文件的路径
JVM内存结构
• Method Area------方法区,被Class Loader所装载的class文件以及相关的方法信息、域信息、静态变量等都存放在这个区域内。该区域是所有Java线程所共享的。(设置方法区内存大小:-XX:PermSize -XX:MaxPermSize)
• Heap------堆区,这个区域就是用来存放java对象的,通常GC也是针对该区域。一个Java虚拟机实例只有一个堆,并直接由java虚拟机进行管理,在虚拟机启动时创建。该区域可以被所有Java线程所共享。(设置堆内存大小:-Xms -Xmx -Xmn)
• Stack------栈区,用来存放JVM的内存局部变量和操作数栈。通常虚拟机对它的操作比较简单(以帧为单位的压栈和出栈),速度也很快。每个线程都有自己的栈,且栈可以不连续。(设置栈内存大小:-Xss)
• Program Counter Register------每一个线程都有自己的一个PC寄存器,用于存放下一条被执行的指令的地址。每个线程的PC寄存器在线程启动时产生。
• Native Method Stack------保存本地方法进入区域的地址。(设置栈内存大小:-Xss)
GC日志格式说明:
[GC [<collector>: <starting occupancy1> -> <ending occupancy1>, <pause time1> secs] <starting occupancy3> -> <ending occupancy3>, <pause time3> secs]
<collector>GC收集器的名称
<starting occupancy1> 新生代在GC前占用的内存
<ending occupancy1> 新生代在GC后占用的内存
<pause time1> 新生代局部收集时jvm暂停处理的时间
<starting occupancy3> JVM Heap 在GC前占用的内存
<ending occupancy3> JVM Heap 在GC后占用的内存
<pause time3> GC过程中jvm暂停处理的总时间
YGC收集信息
2012-2-7T19:24:29.040+0800: 10429.503: [GC [PSYoungGen: 484520K->2577K(495936K)] 734774K->254308K(3129664K), 0.0118730 secs] [Times: user=0.03 sys=0.00, real=0.01 secs]
FGC收集信息
2012-2-7T19:38:37.391+0800: 10804.897: [Full GC (System) [PSYoungGen: 684K->0K(468416K)] [PSOldGen: 342164K->257451K(1060864K)] 342849K->257451K(1529280K) [PSPermGen: 123775K->122206K(237248K)], 1.1808050 secs] [Times: user=0.99 sys=0.18, real=1.18 secs]
JVM运行期分析工具
jps 虚拟机进程状况工具
jinfo java配置信息工具
jstat 虚拟机统计信息监视工具
jmap java内存映射工具
jhat 虚拟机堆转储快照分析工具
jstack java堆栈跟踪工具
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