4.1 概述

恰當(dāng)?shù)厥褂锰摂M機(jī)故障處理、分析的工具可以提升我們分析數(shù)據(jù)、定位并解決問(wèn)題的效率。

4.2 基礎(chǔ)故障處理工具

JDK的bin目錄中有java.exe、javac.exe這兩個(gè)命令行工具，還有各種小工具，除了編譯和運(yùn)行Java程序外，打包、部署、簽名、調(diào)試、監(jiān)控、運(yùn)維等各種場(chǎng)景都可能會(huì)用到它們。

4.2.1 jps：虛擬機(jī)進(jìn)程狀況工具

可以列出正在運(yùn)行的虛擬機(jī)進(jìn)程，并顯示虛擬機(jī)執(zhí)行主類（Main Class，main()函數(shù)所在的類）名稱以及這些進(jìn)程的本地虛擬機(jī)唯一ID，功能比較單一，但它絕對(duì)是使用頻率最高的JDK命令行工具。

jps還可以通過(guò)RMI協(xié)議查詢開(kāi)啟了RMI服務(wù)的遠(yuǎn)程虛擬機(jī)進(jìn)程狀態(tài)，參數(shù)hostid為RMI注冊(cè)表中
注冊(cè)的主機(jī)名。

4.2.2 jstat：虛擬機(jī)統(tǒng)計(jì)信息監(jiān)視工具

是用于監(jiān)視虛擬機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)信息的命令行工具。它可以顯示本地或者遠(yuǎn)程[1]虛擬機(jī)進(jìn)程中的類加載、內(nèi)存、垃圾收集、即時(shí)編譯等運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)，在沒(méi)有GUI圖形界面、只提供了純文本控制臺(tái)環(huán)境的服務(wù)器上，它將是運(yùn)行期定位虛擬機(jī)性能問(wèn)題的常用工具。

4.2.3 jinfo：Java配置信息工具

是實(shí)時(shí)查看和調(diào)整虛擬機(jī)各項(xiàng)參數(shù)。使用jps命令的-v參數(shù)可以查看虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)顯式指定的參數(shù)列表，使用jinfo的-flag選項(xiàng)進(jìn)行查詢未被顯式指定的參數(shù)的系統(tǒng)默認(rèn)值。

4.2.4 jmap：Java內(nèi)存映像工具

jmap（Memory Map for Java）命令用于生成堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照，還可以查詢finalize執(zhí)行隊(duì)列、Java堆和方法區(qū)的詳細(xì)信息，如空間使用率、當(dāng)前用的是哪種收集器等。

4.2.5 jhat：虛擬機(jī)堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照分析工具

jhat內(nèi)置了一個(gè)微型的HTTP/Web服務(wù)器，生成堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照的分析結(jié)果后，可以在瀏覽器中查看。耗時(shí)而且極為耗費(fèi)硬件資源，分析功能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)陋。

4.2.6 jstack：Java堆棧跟蹤工具

用于生成虛擬機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的線程快照（一般稱為threaddump或者javacore文件），生成線程快照的目的通常是定位線程出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間停頓的原因，如線程間死鎖、死循環(huán)、請(qǐng)求外部資源導(dǎo)致的長(zhǎng)時(shí)間掛起等，都是導(dǎo)致線程長(zhǎng)時(shí)間停頓的常見(jiàn)原因。

4.2.7 基礎(chǔ)工具總結(jié)

在高版本的JDK中，這些工具大多已有了功能更為強(qiáng)大的替代品，譬如JCMD、JHSDB的命令行
模式，但使用方法也是相似的，無(wú)論JDK發(fā)展到了什么版本，學(xué)習(xí)這些基礎(chǔ)的工具命令并不會(huì)過(guò)時(shí)和浪費(fèi)。

4.3 可視化故障處理工具

4.3.1 JHSDB：基于服務(wù)性代理的調(diào)試工具

JHSDB是一款基于服務(wù)性代理（Serviceability Agent，SA）實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程外調(diào)試工具。服務(wù)性代理是HotSpot虛擬機(jī)中一組用于映射Java虛擬機(jī)運(yùn)行信息的、主要基于Java語(yǔ)言（含少量JNI代碼）實(shí)現(xiàn)的API集合。在實(shí)際開(kāi)發(fā)、學(xué)習(xí)時(shí)，可以用它來(lái)調(diào)試虛擬機(jī)進(jìn)程或者dump出來(lái)的內(nèi)存轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照。

4.3.2 JConsole：Java監(jiān)視與管理控制臺(tái)

是一款基于JMX（Java Manage-ment Extensions）的可視化監(jiān)視、管理工具。它的主要功能是通過(guò)JMX的MBean（Managed Bean）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行信息收集和參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整。JMX是一種開(kāi)放性的技術(shù)，不僅可以用在虛擬機(jī)本身的管理上，還可以運(yùn)行于虛擬機(jī)之上的軟件中。虛擬機(jī)對(duì)JMX
MBean的訪問(wèn)也是完全開(kāi)放的，可以使用代碼調(diào)用API、支持JMX協(xié)議的管理控制臺(tái)，或者其他符合JMX規(guī)范的軟件進(jìn)行訪問(wèn)。

4.3.3 VisualVM：多合-故障處理工具

是功能最強(qiáng)大的運(yùn)行監(jiān)視和故障處理程序之一，它除了常規(guī)的運(yùn)行監(jiān)視、故障處理外，還將提供其他方面的能力，譬如性能分析（Profiling）。VisualVM還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)：不需要被監(jiān)視的
程序基于特殊Agent去運(yùn)行，因此它的通用性很強(qiáng)，對(duì)應(yīng)用程序?qū)嶋H性能的影響也較小，使得它可以直接應(yīng)用在生產(chǎn)環(huán)境中。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是JProfiler、YourKit等第三方工具無(wú)法與之媲美的。

4.3.4 Java Mission Control：可持續(xù)在線的監(jiān)控工具

現(xiàn)在的JMC不僅可以下載到獨(dú)立程序，更常見(jiàn)的是作為Eclipse的插件來(lái)使用。JMC與虛擬機(jī)之間同樣采取JMX協(xié)議進(jìn)行通信，JMC一方面作為JMX控制臺(tái)，顯示來(lái)自虛擬機(jī)MBean提供的數(shù)據(jù)；另一方面作為JFR的分析工具，展示來(lái)自JFR的數(shù)據(jù)。

4.4 HotSpot虛擬機(jī)插件及工具

在HotSpot的研發(fā)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)編寫(xiě)（或者收集）過(guò)不少虛擬機(jī)的插件和輔助工
具，它們存放在HotSpot源碼hotspot/src/share/tools目錄下，包括（含曾經(jīng)有過(guò)但新版本中已被移除的）：

Ideal Graph Visualizer：用于可視化展示C2即時(shí)編譯器是如何將字節(jié)碼轉(zhuǎn)化為理想圖，然后轉(zhuǎn)化為機(jī)器碼的。

·Client Compiler Visualizer：用于查看C1即時(shí)編譯器生成高級(jí)中間表示（HIR），轉(zhuǎn)換成低級(jí)中間表示（LIR）和做物理寄存器分配的過(guò)程。

·MakeDeps：幫助處理HotSpot的編譯依賴的工具。

·Project Creator：幫忙生成Visual Studio的.project文件的工具。

·LogCompilation：將-XX：+LogCompilation輸出的日志整理成更容易閱讀的格式的工具。

·HSDIS：即時(shí)編譯器的反匯編插件。

4.5 本章小結(jié)

靈活使用這些工具，可以為處理問(wèn)題帶來(lái)很大的便利。除了本章涉及的OpenJDK中自帶的工具之外，還有很多其他監(jiān)控和故障處理工具，如何進(jìn)行監(jiān)控和故障診斷，這并不是《Java虛擬機(jī)規(guī)范》中定義的內(nèi)容，而是取決于虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)自身的設(shè)計(jì)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《深入理解JAVA虚拟机》周志明 第三版 - 第四章 虚拟机性能监控、故障处理工具的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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