一、jcmd

jcmd的作用是发送诊断命令请求到正在运行的Java虚拟机（JVM），打印出java进程运行和性能相关的信息，它必须和JVM运行在同一台机器上，并且与启动JVM用户具有相同的组权限。

灵活使用jcmd可以快速获得运行的java进程相关的信息，例如性能数据、参数、heapdump、threaddump等，非常方便，堪称利器。用法如下：

jcmd -l ：列出当前所有运行的 java 进程
jcmd pid help ：列出当前运行的 java 进程可以执行的操作（command）
jcmd pid|main-class PerfCounter.print ：打印性能相关信息
jcmd pid|main-class -f filename ：读取文件中的命令并执行，#开头的行会被当作注视忽略
jcmd pid|main-class command [arguments] arguments可以通过jcmd pid help command查看

支持的参数如下：

命令	描述
VM.uptime	查看JVM的启动时长
GC.class_histogram	查看JVM的类信息，可以查看每个类的实例数量和占用空间大小
Thread.print	查看JVM的Thread Dump
GC.heap_dump filename	生成JVM的Heap Dump，指定生成的文件名
VM.system_properties	查看JVM的属性信息
VM.flags	查看JVM的启动参数，可以查看-X和-XX参数
VM.command_line	查看JVM的启动命令行
GC.run_finalization	对JVM执行 java.lang.System.runFinalization,将会调用对象的finalize方法，尽量不要使用。
GC.run	对JVM执行java.lang.System.gc()，提醒垃圾收集器进行垃圾收集，但具体JVM有没有进行垃圾收集却无法确定。
PerfCounter.print	查看JVM性能信息
VM.native_memory	JVM的native memory大小
ManagementAgent.stop	停止Management Agent
ManagementAgent.start	启动Management Agent
ManagementAgent.start_local	启动本地Management Agent
VM.classloader_stats	打印Classloader详细信息
GC.rotate_log	GC日志
GC.class_stats	加载的类的详细信息
GC.finalizer_info	GC调用finalize方法的信息
GC.heap_info	GC堆的相关信息
VM.dynlibs	动态加载的jar包
VM.version	VM版本信息

本人最常用的是PerfCounter.print、GC.class_histogram、Thread.print和VM.flags，效果如下：

PerfCounter.print查看JVM性能相关信息：

jcmd 1755 PerfCounter.print

1755:
java.ci.totalTime=13601090874
java.cls.loadedClasses=14492
java.cls.sharedLoadedClasses=0
java.cls.sharedUnloadedClasses=0
java.cls.unloadedClasses=0
java.property.java.class.path="/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/elasticsearch-6.3.0.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/elasticsearch-x-content-6.3.0.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/elasticsearch-cli-6.3.0.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/elasticsearch-core-6.3.0.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-core-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-analyzers-common-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-backward-codecs-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-grouping-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-highlighter-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-join-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-memory-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-misc-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-queries-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-queryparser-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-sandbox-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-spatial-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-spatial-extras-7.3.1.jar:/opt/elasticsearch-6.3.0/lib/lucene-spatial3d-7.3.1.jar:/opt/elastic"
java.property.java.endorsed.dirs="/opt/jdk1.8.0_191/jre/lib/endorsed"
java.property.java.ext.dirs="/opt/jdk1.8.0_191/jre/lib/ext:/usr/java/packages/lib/ext"
java.property.java.home="/opt/jdk1.8.0_191/jre"
java.property.java.library.path="/usr/java/packages/lib/amd64:/usr/lib64:/lib64:/lib:/usr/lib"
java.property.java.version="1.8.0_191"
java.property.java.vm.info="mixed mode"

查看GC情况：

jcmd 1755 GC.class_histogram

1755:
 num     #instances         #bytes  class name
----------------------------------------------
   1:          5432       18997040  [B
   2:        132477       11619136  [C
   3:        152697        4886304  java.util.HashMap$Node
   4:        122068        2929632  java.lang.String
   5:         43778        2101344  java.util.HashMap
   6:         19537        1977768  [Ljava.util.HashMap$Node;
   7:         15145        1660888  java.lang.Class
   8:         49096        1571072  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node
   9:         17505        1177936  [Ljava.lang.Object;
  10:         34698        1110336  java.util.Collections$UnmodifiableMap
  11:         40684         976416  org.elasticsearch.painless.Definition$MethodKey
  12:          7135         627880  java.lang.reflect.Method
  13:          6878         623656  [I
  14:          9786         548016  org.elasticsearch.painless.Definition$Struct
  15:         30215         483440  java.lang.Object
  16:          5851         468080  java.lang.reflect.Constructor
  17:          8012         448672  java.lang.invoke.MemberName
  18:           154         365248  [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node;
  19:         15518         356192  [Ljava.lang.Class;

查看thread dump：

jcmd 1755 Thread.print

1755:
2021-01-11 23:05:26
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.191-b12 mixed mode):
"elasticsearch[fantuan-tech-node-1][flush][T#1]" #43 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f366c02a800 nid=0x743 waiting on condition [0x00007f36442e6000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
        at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
        - parking to wait for  <0x00000000c66614a8> (a org.elasticsearch.common.util.concurrent.EsExecutors$ExecutorScalingQueue)
        at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
        at java.util.concurrent.LinkedTransferQueue.awaitMatch(LinkedTransferQueue.java:737)
        at java.util.concurrent.LinkedTransferQueue.xfer(LinkedTransferQueue.java:647)
        at java.util.concurrent.LinkedTransferQueue.take(LinkedTransferQueue.java:1269)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

查看VM.flags：

jcmd 1755 VM.flags

1755:
-XX:+AlwaysPreTouch -XX:CICompilerCount=2 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75 -XX:ErrorFile=logs/hs_err_pid%p.log -XX:GCLogFileSize=67108864 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=data -XX:InitialHeapSize=1073741824 -XX:MaxHeapSize=1073741824 -XX:MaxNewSize=87228416 -XX:MaxTenuringThreshold=6 -XX:MinHeapDeltaBytes=196608 -XX:NewSize=87228416 -XX:NumberOfGCLogFiles=32 -XX:OldPLABSize=16 -XX:OldSize=986513408 -XX:-OmitStackTraceInFastThrow -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintTenuringDistribution -XX:ThreadStackSize=1024 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:+UseParNewGC

二、jmap

jmap用于打印一个进程、可执行core文件、远程debug服务的堆内存信息，用于堆内存相关的排查，用法如下：

jmap [ options ] pid
jmap [ options ] executable core
jmap [ options ] [ pid ] server-id@ remote-hostname-or-IP

当进程运行于一个64位的虚拟机的话，需要使用jmap -J-d64 -heap pid，参数如下：

pid Java进程ID
executable 生成核心转储的java可执行文件
core 核心文件
remote-hostname-or-IP 远程debug服务器的名称或者IP
server-id 唯一ID，假如一台主机上多个远程debug服务，用于区分

options参数有如下可选项：

无可选项默认打印共享对象映射信息。
-dump:[live,] format=b,file=filename 打印Java堆内存信息，生成名字为filename，格式为hprof的文件，live参数是可选的，如果指定了则只dump出acitve objects。
-finalizerinfo 打印关于等待结束的对象的信息。
-heap 打印heap的概要信息，GC使用的算法，heap的配置及wise heap的使用情况.
-histo[:live] 打印每个class的实例数目,内存占用,类全名信息. VM的内部类名字开头会加上前缀”*”. 如果live子参数加上后,只统计活的对象数量
-clstats 打印classloader，父classloader以及所加载的类的数量以及大小。
-F 当使用jmap -dump或者jamp -histo打印无响应的时候使用-F强制打印。不支持live可选项。
-h 打印帮助信息
-help 打印帮助信息
-Jflag 传递标志给Java虚拟机。

三、jstack

jstack用于打印某个进程、核心文件或者远程debug服务器的线程栈信息，在排查多线程问题时非常方便。

jstack [ options ] pid
jstack [ options ] executable core
jstack [ options ] [ server-id@ ] remote-hostname-or-IP

参数说明如下：

pid 进程ID
executable 产生core dump的java可执行文件
core 打印出的core文件
remote-hostname-or-IP 远程debug服务器的名称或者IP
server-id 唯一ID，假如一台主机上多个远程debug服务，用于区分

Options参数可选项如下：

-F 当使用jstack -l pid没有响应的时候，使用-F强制打印栈信息。
-l 打印关于锁的额外的信息。
-m 打印具有Java和本机C/C++帧的混合模式的堆栈信息，请注意-m无法用于remote debug server
-h 打印帮助信息
-help 打印帮助信息

四、jstat

jstat用于打印JVM的统计信息，可以显示出虚拟机进程中的类加载信息，内存和垃圾收集，JIT编译等信息，在排查JVM垃圾收集相关问题时非常有用，也是使用频率很高的一个工具，用法如下

jstat [ generalOption | outputOptions vmid [interval [s|ms] ] [count] ]

generalOption 输入的参数可选项，使用-help或者-options可查询相关可选项
outputOptions 输出的参数可选项
vmid 进程ID
interval [s|ms] 间隔的个时间
count 打印的次数，缺省的时候是打印无数次

generalOption的常见选项如下：

1、-class ：打印classloader的行为和统计信息

$ jstat -class 14998
Loaded   Bytes    Unloaded Bytes   Time
54958  116718.7    464      633.7   183.61

Loaded 加载class的数量
Bytes class字节大小
Unloaded 未加载class的数量
Bytes 未加载class的字节大小
Time 加载花费的时间

2、-compiler：Hotspot JIT编译器行为和统计信息

$ jstat -compiler 14998
Compiled Failed Invalid Time    FailedType  FailedMethod
36902      5       0     253.24       1     com/intellij/codeInspection/bytecodeAnalysis/ConstractAnalysis ProcessState

Compiled 编译数量
Failed 编译失败数量
Invalid 非法的类数量
Time 编译耗时
FailedType 失败类型
FailedMethod 失败方法的全限定名

3、-gc: 垃圾回收器的行为和统计信息

$ jstat -gc 14998

输出参数的一些说明如下：

S0C survivor0区的总容量
S1C survivor1去的总容量
S0U survivor0区已使用的容量
S1U survivor1区已使用的容量
EC Eden区的总容量
EU Eden区已使用的容量
OC Old区的总容量
OU Old区已使用的容量
PC 当前perm区的容量（KB）
PU 当前perm区已使用的容量(KB)
YGC 新生代垃圾回收次数
YGCT 新生代垃圾回收时间
FGC 老年代垃圾回收次数
FGCT 老年代垃圾回收时间
GCT 垃圾回收总消耗时间

4、-gccapacity：与-gc类似，但是会输出Java堆各区域的容量信息

$ jstat -gccapacity 14998

NGCMN 新生代占用的最小的空间
NGCMX 新生到占用的最大的空间
OGCMN 老年代占用的最小空间
OGCMX 老年代占用的最大的空间
OGC 当前老年代的容量(KB)
OC 当前老年代的空间（KB）
PGCMN perm占用的最小空间
PGCMX perm占用的最大空间

5、-gcutil：垃圾回收概述信息

$ jstat -gcutil 14998
S0   S1   E    O     M     CCS   YGC YGCT  FGC FGCT   GCT
0.00 0.00 9.67 43.77 94.08 90.88 183 5.836 27  4.589 10.425

survivor0区当前使用比例
survivor1区当前使用比例
Eden区当前使用比例
Old区当前使用比例
Metaspace区当前使用比例
CCS压缩使用的比例
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
-gccause 垃圾回收概述信息，与-gcutil内容一样，只是多附加了最近两次垃圾回收的原因，LGCC代表最近垃圾回收的原因，GCC代表当前垃圾回收的原因。

6、-gcnew：新生代行为和统计信息

7、-gcnewcapacity：新生代容量统计

8、-gcold：老年代和永久代行为和统计信息

9、-gcoldcapacity ：老年代容量统计

10、-gcpermcapacity ：永生代容量统计

11、-printcompilation： HotSpot编译方法统计

JVM故障分析工具

一、jcmd

二、jmap

三、jstack

四、jstat

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