前言

系统日志报OOM了（高内存占用 或 内存泄露）， 怎么定位问题？

系统cpu飙升， 哪个功能、哪个接口、哪行代码的问题？

避免工作中遇到以上问题 或被灵魂三问时，又似懂非懂、大脑一片空白和无从着手， 对JVM调优常用底层命令，做一个笔记和总结。

一些更直观、高效的调优工具如Jvisualvm、Arthas，本质也是对jdk底层命令的高级封装。所以，先从底层jdk自带命令开始。

PS: 第一次写作。
关于写作，很早就有这个想法， 奈何一直停留在想的阶段，这终于行动了！虽然写的不好， 并且谈不上写作，更多是一个学习笔记，目的是通过输出加深理解和强化记忆，但和昨天的自己比，已经是极大的进步！

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1. Jmap

jmap (JVM Memory Map)，此命令可以用来查看内存信息， 实例个数及占用的内存大小。

命令： jmap -histo <pid> 输出堆中对象的相关统计信息。

示例：

• num: 序号

• insttance: 实例数量

• bytes: 占有空间大小

• class name: 类名称， 符号解释：[B: byte[]，即byte数组; [C: char[]，即char数组; [I: int[]，即int数组 ；[[I: int[][]，即int二维数组;

2. Jstack

可用于定位线程长时间停顿的原因，如线程死锁、死循环等。用jstack加进程id查找死锁，见如下示例：

package com.jvm.test;

public class DeadLockTest {
    private static Object lock1 = new Object();
    private static Object lock2 = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                try {
                    System.out.println("thread1 begin");
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("thread1 end");
                }
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                try {
                    System.out.println("thread2 begin");
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("thread2 end");
                }
            }
        }).start();
        System.out.println("main thread end");
    }
}

代码执行后，一直处于如下状态：

命令：jstack <pid> 打印线程堆栈信息，检测是否出现死锁：

• "Thread-1"：线程名
• prio=31：优先级=31
• tid=0x00007fd7d080d000：线程id
• nid=0x3803：线程对应的本地线程标识nid
• java.lang.Thread.State: BLOCKED：线程状态，BLOCKED为阻塞状态

堆栈信息滚翻到最后，发现：“Found one Java-level deadlock:”，可证明线程出现死锁：

还可以通过jvisualvm工具自动检测死锁： 终端输入 jvisualvm命令，启动打开Java VisualVM工具：

VisualVM工具自动检测到死锁：

jstack找出占有cpu最高的线程堆栈信息

代码示例：

package com.jvm.test;

/**
 * 运行此代码，cpu会飙高
 */
public class Math {
    public int compute() {
        int a = 1;
        int b = 2;
        int c = (a + b) * 10;
        return c;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Math math = new Math();
        while (true) {
            math.compute();
        }
    }
}

运行后，通过top命令查看cpu占有情况，发现cpu飙升：

接下来， 通过top + jstack 命令，找到导致cpu飙高的具体线程：

1、使用命令top -p <pid>(发现mac电脑，需要是：top -pid 进程号), 显示需要诊断的java进程的内存情况，pid是对应的java进程号，如上top打印出的：4605， 命令执行后：

2、按大写H，获取每个线程的内存情况 （这一步，在linux上没问题，但是mac上没反应,因为示例是在本地， 暂时没法截图，mac这个问题后续研究下）

3、找到内存和cpu占有最高的的线程tid(线程id)

4、转为十六进制（因为jstack输出的堆栈信息的线程是用十六进制表示）

5、执行jstack 4605(java进程号)|grep -A 10 步骤4的十六进制，得到线程堆栈信息中此十六进制数的这个线程所在行后面10行，从堆栈信息中可以发现导致cpu飙高的调用的方法

6、查看对应的堆栈信息就找出可能存在问题的代码

3. Jinfo

查看正在运行的Java应用程序的扩展参数信息

查看jvm的参数,命令：jinfo flags <pid>

查看java系统参数，命令jinfo -sysprops <pid>

4. Jstat

jstat命令可用于查看堆内存各部分的使用量，以及加载类的数量

• 垃圾回收统计

命令：jstat -gc <pid>使用最多，可以评估程序内存使用及GC压力整体情况。

参数名称	含义
S0C	第一个幸存区的大小，单位KB
S1C	第二个幸存区的大小
S0U	第一个幸存区的使用大小
S1U	第二个幸存区的使用大小
EC	伊甸园区的大小
EU	伊甸园区的使用大小
OC	老年代大小
OU	老年代使用大小
MC	方法区大小(元空间)
CCSC	压缩类空间大小
CCSU	压缩类空间使用大小
YGC	年轻代垃圾回收次数
YGCT	年轻代垃圾回收消耗时间，单位s
FGC	老年代垃圾回收次数
FGCT	老年代垃圾回收消耗时间，单位s
GCT	垃圾回收消耗总时间，单位s

• 堆内存统计 命令：jstat -gccapacity <pid>

参数名称	含义
NGCMN	新生代最小容量
NGCMX	新生代最大容量
NGC	当前新生代容量
S0C	第一个幸存区大小
S1C	第二个幸存区的大小
EC	伊甸园区的大小
OGCMN	老年代最小容量
OGCMX	老年代最大容量
OGC	当前老年代大小
OC	当前老年代大小
MCMN	最小元数据容量
MCMX	最大元数据容量
MC	当前元数据空间大小
CCSMN	最小压缩类空间大小
CCSMX	最大压缩类空间大小
CCSC	当前压缩类空间大小
YGC	年轻代gc次数
FGC	老年代GC次数

• 新生代垃圾回收统计

命令：jstat -gccapacity <pid>

参数名称	含义
S0C	第一个幸存区的大小
S1C	第二个幸存区的大小
S0U	第一个幸存区的使用大小
S1U	第二个幸存区的使用大小
TT	对象在新生代存活的次数
MTT	对象在新生代存活的最大次数
DSS	期望的幸存区大小
EC	伊甸园区的大小
EU	伊甸园区的使用大小
YGC	年轻代垃圾回收次数
YGCT	年轻代垃圾回收消耗时间

• 新生代内存统计

命令：jstat -gcnewcapacity <pid>

参数名称	含义
NGCMN	新生代最小容量
NGCMX	新生代最大容量
NGC	当前新生代容量
S0CMX	最大幸存1区大小
S0C	当前幸存1区大小
S1CMX	最大幸存2区大小
S1C	当前幸存2区大小
ECMX	最大伊甸园区大小
EC	当前伊甸园区大小
YGC	年轻代垃圾回收次数
FGC	老年代回收次数

• 老年代垃圾回收统计

命令：jstat -gcold <pid>

参数名称	含义
MC	方法区大小
MU	方法区使用大小
CCSC	压缩类空间大小
CCSU	压缩类空间使用大小
OC	老年代大小
OU	老年代使用大小
YGC	年轻代垃圾回收次数
FGC	老年代垃圾回收次数
FGCT	老年代垃圾回收消耗时间
GCT	垃圾回收消耗总时间

• 老年代内存统计

命令：jstat -gcoldcapacity <pid>

参数名称	含义
OGCMN	老年代最小容量
OGCMX	老年代最大容量
OGC	当前老年代大小
OC	老年代大小
YGC	年轻代垃圾回收次数
FGC	老年代垃圾回收次数
FGCT	老年代垃圾回收消耗时间
GCT	垃圾回收消耗总时间

• 元数据空间统计 命令：jstat -gcmetacapacity <pid>

参数名称	含义
MCMN	最小元数据容量
MCMX	最大元数据容量
MC	当前元数据空间大小
CCSMN	最小压缩类空间大小
CCSMX	最大压缩类空间大小
CCSC	当前压缩类空间大小
YGC	年轻代垃圾回收次数
FGC	老年代垃圾回收次数
FGCT	老年代垃圾回收消耗时间
GCT	垃圾回收消耗总时间

• 垃圾回收堆内存使用情况总览

命令：jstat -gcutil <pid>

参数名称	含义
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	老年代已使用的占当前容量百分比
M	元空间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老年代代(全gc)gc次数
FGCT	老年代垃圾回收消耗时间
GCT	从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)

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总结

工作中JVM调优常用命令：

命令名称	使用场景	常用命令
jps	查看当前正在运行的Java进程信息，获取进程id	jps
jmap	例如：系统内存突然飙升，你第一时间怎么办？ 这个时候可通过jmap相关命令来分析定位问题	jmap -histo <pid> : 查看内存信息，实例个数以及占用内存大小； jmap -heap <pid> : 查看堆信息，如：堆内存大小、年轻代内存大小、老年代内存大小、元空间内存大小、新生代中Eden区和S0/S1比例等； jmap ‐dump:format=b,file=文件名.hprof <pid>: 导出堆内存dump快照； 也可以设置内存溢出时自动导出dump文件： 1. -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 2. -XX:HeapDumpPath=（路径） 然后，利用JDK自带的工具jvisualvm、或第三方工具如mat等对dump文件进行分析。
jstack	1、例如系统cpu飙升，如何定位？ 这个时候就可以利用top+jstack命令来分析问题； 2、死锁问题排查	1、cpu飙升，问题定位步骤： a. top命令，找出cpu飙高的进程 b.top -p <pid>，显示此进程的内存情况 c. 按大写H，获取每个线程的内存情况 d. 找出cpu占有最高的线程tid e. 将线程tid转为十六进制 f.执行命令jstack <pid> | grep -A 10 十六进制 g. 查看对应堆栈信息找出可能存在问题的代码 2、死锁问题定位步骤：执行命令：jstack <pid>，看堆栈信息中是否有“Found one Java-level deadlock:”这样的关键信息；（还可以直接通过jvisualvm工具来检测死锁）
jinfo	查看正在运行的Java应用程序的扩展参数: 包含 JVM 参数与 Java 系统参数	jinfo -flags <pid>: 查看java进程的jvm参数 jinfo -sysprops <pid>: 查看java系统参数
jstat	实时监控Java应用程序的资源和性能, 主要包括GC情况、Heap Size资源的使用情况。	jstat -gc <pid> 或 jstat -gc <pid> [间隔时间/毫秒] [输出次数]: 最常用，可以评估Java程序内存使用及GC压力整体情况。 jstat -gccapacity <pid>： 堆内存统计 jstat -gcnew <pid>： 新生代垃圾回收统计 jstat -gcnewcapacity <pid>： 新生代内存统计 jstat -gcold <pid>： 老年代垃圾回收统计 jstat -gcoldcapacity <pid>： 老年代内存统计 jstat -gcmetacapacity <pid>： 元数据空间统计 jstat -gcutil <pid>： 显示垃圾回收堆内存使用情况总览。