【Java虚拟机】JVM常见诊断命令和调试工具

/**
 * @author lixiang
 * @date 2023/5/4 20:53
 */
public class JVMTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread.sleep(1000000);
    }
}

- -l：显示进程id，显示主类全名或这jar路径
- -q : 显示进程id
- -m : 显示进程id, 显示JVM启动时传递给main()的参数
- -v :  显示进程id,显示JVM启动时显示指定的JVM参数
- hostid : 主机或其他服务器ip

- jps -l 输出jar包路径，类的全名

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- jps -v 输出JVM参数

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- no options ：输出所有的系统属性和参数
- -flag <具体参数> pid： 查看具体参数的值
- -flag [+|-] ： 打开或关闭参数
- -flag = 设置参数值
- -flags 打印所有参数
- -sysprops 打印系统配置

- jinfo -flags pid 查看曾经赋过值的参数值

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- jinfo -flag <具体参数> pid  查看具体参数的值

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- jinfo 动态进行参数修改

- 查看哪些可以动态修改参数 `java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep manageable`

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- 修改方式

  - 布尔类型: jinfo -flag +-参数 pid
  - 非布尔类型: jinfo -flag 参数名=参数值 pid

  - `jinfo -flag +HeapDumpAfterFullGC 11190`

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- vmid：Virtual Machine ID（ 进程的 pid）
- interval：执行每次的间隔时间，单位为毫秒
- count：用于指定输出多少次记录，缺省则会一直打印

- -class 查看类加载情况的统计
- -compiler  查看HotSpot中即时编译器编译情况的统计
- -gc  查看JVM中堆的垃圾收集情况的统计
- -gccapacity  查看新生代、老生代及持久代的存储容量情况
- -gcmetacapacity 显示metaspace的大小
- -gcnew  查看新生代垃圾收集的情况
- -gcnewcapacity 用于查看新生代存储容量的情况
- -gcold 查看老生代及持久代垃圾收集的情况
- -gcoldcapacity 用于查看老生代的容量
- -gcutil 显示垃圾收集信息
- -gccause 显示垃圾回收的相关信息（通-gcutil）,同时显示最后一次仅当前正在发生的垃圾收集的原因
- -printcompilation 输出JIT编译的方法信息

- jstat -class pid   查看类加载情况的统计
  * Loaded:加载类的数量
  * Bytes：加载类的size，单位为Byte
  * Unloaded：卸载类的数目
  * Bytes：卸载类的size，单位为Byte
  * Time：加载与卸载类花费的时间

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- jstat -gc pid   查看JVM中堆的垃圾收集情况的统计，输出实际的值
  - 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)
  - MC：metaspace(元空间)的容量 (字节)
  - MU：metaspace(元空间)目前已使用空间 (字节)
  - CCSC：当前压缩类空间的容量 (字节)
  - CCSU：当前压缩类空间目前已使用空间 (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Full GC 的次数
  - FGCT：从应用程序启动到采样时Full GC 所用时间(s)
  - GCT：从应用程序启动到采样时垃圾回收消耗总时(s)

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- jstat -gcutil  pid 时间间隔 打印次数    显示垃圾收集信息，和-gc类似，不过是百分比展示， 每隔2000毫秒打印一次，打印3次

  * 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 元数据区已使用的占当前容量百分比

  * CCS 压缩使用百分比

  * YGC 年轻代垃圾回收次数

  * YGCT 年轻代垃圾回收消耗时间 

  * FGC Full GC垃圾回收次数

  * FGCT Full GC垃圾回收消耗时间 

  * CGC: 并发GC次数 

  * CGCT: 并发GC总耗时

  * GCT 垃圾回收消耗总时间

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- jstat -gccause pid   显示垃圾回收的相关信息，最后一次或当前正在发生的垃圾回收的诱因

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- LGCC：最后一次GC原因，常见是 `Allocation Failure` 申请内存失败
- GCC：当前GC原因（No GC 为当前没有执行GC）

* -l  打印关于锁的附加信息，如持有锁的线程、等待锁的线程等

* jstack -l pid 查看线程堆栈信息
* 开头是线程名称，即`main` 线程，后面的为线程信息，线程状态如下
  - NEW
  - RUNNABLE
  - BLOCKED#进入synchronized之前
  - WAITING#已经进入synchronized，调用了wait()
  - TIMED_WAITING#已经进去synchronized，调用了sleep()
  - TERMINATED#线程结束
* `#1` 表示当前线程ID，从 `main`线程开始，`JVM` 根据线程创建的顺序为线程编号
* `prio` 是`priority`优先级的缩写，代表当前线程的优先级，范围为[1-10]默认为 5，数值越低越优先获取到计算资源
* `cpu=60.91ms` 表示进程在CPU上的运行时间为60.91毫秒
  - 指的是进程实际占用CPU的时间，
* `elapsed=13.05s` 表示进程已经运行13.05秒
  - 进程从开始运行到当前时刻所经过的时间，包括进程等待时间和实际运行时间
* `os_prio`为线程对应系统的优先级
* `tid`    表示Java内的线程ID,同样在Thread类中（可以不管）
* `nid` 
  - 本地线程编号`NativeID`的缩写, 表示操作系统级别的线程ID，
  - 对应JVM 虚拟机中线程映射在操作系统中的线程编号，是十六进制

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import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CpuTest {

    private static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

    public static void main(String[] args) {

        Task task1 = new Task();
        Task task2 = new Task();
        executorService.execute(task1);
        executorService.execute(task2);
    }

    public static Object lock = new Object();

    static class Task implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            synchronized (lock){
                long sum = 0L;
                while (true){
                    sum += 1;
                }
            }
        }
    }

}

[mac@localhost lixiang ~]# jhsdb jmap --pid 3110235  --heap
Attaching to process ID 3110235, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 11.0.8+10-LTS

using thread-local object allocation.
Garbage-First (G1) GC with 4 thread(s)

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 40 #最小堆空闲比例。
   MaxHeapFreeRatio         = 70 #最大堆空闲比例。
   MaxHeapSize              = 1979711488 (1888.0MB) #最大堆大小。
   NewSize                  = 1363144 (1.2999954223632812MB) #新生代大小。
   MaxNewSize               = 1186988032 (1132.0MB) #最大新生代大小。
   OldSize                  = 5452592 (5.1999969482421875MB) #老年代大小。
   NewRatio                 = 2 #新生代和老年代的比例。
   SurvivorRatio            = 8 #新生代中eden区和survivor区的比例。
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB) #元空间大小。
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB) #压缩类空间大小。
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB  #最大元空间大小。
   G1HeapRegionSize         = 1048576 (1.0MB) //G1垃圾收集器每个Region大小

Heap Usage:
G1 Heap:
   regions  = 1888  #堆中区域数量
   capacity = 1979711488 (1888.0MB) #堆的总容量
   used     = 12332544 (11.76123046875MB)  #堆已使用的容量
   free     = 1967378944 (1876.23876953125MB) #堆未使用的容量
   0.6229465290651484% used #堆的使用率。
G1 Young Generation:  #G1垃圾收集器中的年轻代。

Eden Space: #年轻代中的Eden区域。
   regions  = 8
   capacity = 75497472 (72.0MB)
   used     = 8388608 (8.0MB)
   free     = 67108864 (64.0MB)
   11.11111111111111% used
Survivor Space: #年轻代中的survivor区域
   regions  = 2
   capacity = 2097152 (2.0MB)
   used     = 2097152 (2.0MB)
   free     = 0 (0.0MB)
   100.0% used
G1 Old Generation: #G1垃圾收集器中的老年代。
   regions  = 2
   capacity = 46137344 (44.0MB)
   used     = 1846784 (1.76123046875MB)
   free     = 44290560 (42.23876953125MB)
   4.002796519886363% used #老年代的使用率。