JDK本身提供了很多方便的JVM性能调优监控工具，除了集成式的VisualVM和jConsole外，还有jps、jstack、jmap、jhat、jstat等小巧的工具，本博客希望能起抛砖引玉之用，让大家能开始对JVM性能调优的常用工具有所了解。
现实企业级Java开发中，有时候我们会碰到下面这些问题：
- OutOfMemoryError，内存不足
- 内存泄露
- 线程死锁
- 锁争用（Lock Contention）
- Java进程消耗CPU过高
- ......
这些问题在日常开发中可能被很多人忽视（比如有的人遇到上面的问题只是重启服务器或者调大内存，而不会深究问题根源），但能够理解并解决这些问题是Java程序员进阶的必备要求。本文将对一些常用的JVM性能调优监控工具进行介绍，希望能起抛砖引玉之用。本文参考了网上很多资料，难以一一列举，在此对这些资料的作者表示感谢！关于JVM性能调优相关的资料，请参考文末。
A、 jps(Java Virtual Machine Process Status Tool)
jps主要用来输出JVM中运行的进程状态信息。语法格式如下：
jps [options] [hostid]
如果不指定hostid就默认为当前主机或服务器。
命令行参数选项说明如下：
1-q 不输出类名、Jar名和传入main方法的参数 2-m 输出传入main方法的参数 3-l 输出main类或Jar的全限名 4-v 输出传入JVM的参数
比如下面：
1root@ubuntu:/# jps -m -l 22458 org.artifactory.standalone.main.Main /usr/local/artifactory-2.2.5/etc/jetty.xml 329920 com.sun.tools.hat.Main -port 9998 /tmp/dump.dat 43149 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start 530972 sun.tools.jps.Jps -m -l 68247 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start 725687 com.sun.tools.hat.Main -port 9999 dump.dat 821711 mrf-center.jar
B、 jstack
jstack主要用来查看某个Java进程内的线程堆栈信息。语法格式如下：
1jstack [option] pid 2jstack [option] executable core 3jstack [option] [server-id@]remote-hostname-or-ip
命令行参数选项说明如下：
1-l long listings，会打印出额外的锁信息，在发生死锁时可以用jstack -l pid来观察锁持有情况 2-m mixed mode，不仅会输出Java堆栈信息，还会输出C/C++堆栈信息（比如Native方法）
jstack可以定位到线程堆栈，根据堆栈信息我们可以定位到具体代码，所以它在JVM性能调优中使用得非常多。下面我们来一个实例找出某个Java进程中最耗费CPU的Java线程并定位堆栈信息，用到的命令有ps、top、printf、jstack、grep。
第一步先找出Java进程ID，我部署在服务器上的Java应用名称为mrf-center：
1root@ubuntu:/# ps -ef | grep mrf-center | grep -v grep 2root 21711 1 1 14:47 pts/3 00:02:10 java -jar mrf-center.jar
得到进程ID为21711，第二步找出该进程内最耗费CPU的线程，可以使用ps -Lfp pid或者ps -mp pid -o THREAD, tid, time或者top -Hp pid，我这里用第三个，输出如下：
TIME列就是各个Java线程耗费的CPU时间，CPU时间最长的是线程ID为21742的线程，用
printf "%x\n" 21742
得到21742的十六进制值为54ee，下面会用到。
OK，下一步终于轮到jstack上场了，它用来输出进程21711的堆栈信息，然后根据线程ID的十六进制值grep，如下：
1root@ubuntu:/# jstack 21711 | grep 54ee 2"PollIntervalRetrySchedulerThread" prio=10 tid=0x00007f950043e000 nid=0x54ee in Object.wait() [0x00007f94c6eda000]
可以看到CPU消耗在PollIntervalRetrySchedulerThread这个类的Object.wait()，我找了下我的代码，定位到下面的代码：
1// Idle wait 2getLog().info("Thread [" + getName() + "] is idle waiting..."); 3schedulerThreadState = PollTaskSchedulerThreadState.IdleWaiting; 4long now = System.currentTimeMillis(); 5long waitTime = now + getIdleWaitTime(); 6long timeUntilContinue = waitTime - now; 7synchronized(sigLock) { 8 try { 9 if(!halted.get()) { 10 sigLock.wait(timeUntilContinue); 11 } 12 } 13 catch (InterruptedException ignore) { 14 } 15}
它是轮询任务的空闲等待代码，上面的sigLock.wait(timeUntilContinue)就对应了前面的Object.wait()。
C、 jmap（Memory Map）和jhat（Java Heap Analysis Tool）
jmap用来查看堆内存使用状况，一般结合jhat使用。
jmap语法格式如下：
1jmap [option] pid 2jmap [option] executable core 3jmap [option] [server-id@]remote-hostname-or-ip
如果运行在64位JVM上，可能需要指定-J-d64命令选项参数。
jmap -permstat pid
打印进程的类加载器和类加载器加载的持久代对象信息，输出：类加载器名称、对象是否存活（不可靠）、对象地址、父类加载器、已加载的类大小等信息，如下图：
使用jmap -heap pid查看进程堆内存使用情况，包括使用的GC算法、堆配置参数和各代中堆内存使用情况。比如下面的例子：
1root@ubuntu:/# jmap -heap 21711 2Attaching to process ID 21711, please wait... 3Debugger attached successfully. 4Server compiler detected. 5JVM version is 20.10-b01 6 7using thread-local object allocation. 8Parallel GC with 4 thread(s) 9 10Heap Configuration: 11 MinHeapFreeRatio = 40 12 MaxHeapFreeRatio = 70 13 MaxHeapSize = 2067791872 (1972.0MB) 14 NewSize = 1310720 (1.25MB) 15 MaxNewSize = 17592186044415 MB 16 OldSize = 5439488 (5.1875MB) 17 NewRatio = 2 18 SurvivorRatio = 8 19 PermSize = 21757952 (20.75MB) 20 MaxPermSize = 85983232 (82.0MB) 21 22Heap Usage: 23PS Young Generation 24Eden Space: 25 capacity = 6422528 (6.125MB) 26 used = 5445552 (5.1932830810546875MB) 27 free = 976976 (0.9317169189453125MB) 28 84.78829520089286% used 29From Space: 30 capacity = 131072 (0.125MB) 31 used = 98304 (0.09375MB) 32 free = 32768 (0.03125MB) 33 75.0% used 34To Space: 35 capacity = 131072 (0.125MB) 36 used = 0 (0.0MB) 37 free = 131072 (0.125MB) 38 0.0% used 39PS Old Generation 40 capacity = 35258368 (33.625MB) 41 used = 4119544 (3.9287033081054688MB) 42 free = 31138824 (29.69629669189453MB) 43 11.683876009235595% used 44PS Perm Generation 45 capacity = 52428800 (50.0MB) 46 used = 26075168 (24.867218017578125MB) 47 free = 26353632 (25.132781982421875MB) 48 49.73443603515625% used 49 ....
使用jmap -histo[:live] pid查看堆内存中的对象数目、大小统计直方图，如果带上live则只统计活对象，如下：
1root@ubuntu:/# jmap -histo:live 21711 | more 2 3 num #instances #bytes class name 4---------------------------------------------- 5 1: 38445 5597736 <constMethodKlass> 6 2: 38445 5237288 <methodKlass> 7 3: 3500 3749504 <constantPoolKlass> 8 4: 60858 3242600 <symbolKlass> 9 5: 3500 2715264 <instanceKlassKlass> 10 6: 2796 2131424 <constantPoolCacheKlass> 11 7: 5543 1317400 [I 12 8: 13714 1010768 [C 13 9: 4752 1003344 [B 14 10: 1225 639656 <methodDataKlass> 15 11: 14194 454208 java.lang.String 16 12: 3809 396136 java.lang.Class 17 13: 4979 311952 [S 18 14: 5598 287064 [[I 19 15: 3028 266464 java.lang.reflect.Method 20 16: 280 163520 <objArrayKlassKlass> 21 17: 4355 139360 java.util.HashMap$Entry 22 18: 1869 138568 [Ljava.util.HashMap$Entry; 23 19: 2443 97720 java.util.LinkedHashMap$Entry 24 20: 2072 82880 java.lang.ref.SoftReference 25 21: 1807 71528 [Ljava.lang.Object; 26 22: 2206 70592 java.lang.ref.WeakReference 27 23: 934 52304 java.util.LinkedHashMap 28 24: 871 48776 java.beans.MethodDescriptor 29 25: 1442 46144 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$HashEntry 30 26: 804 38592 java.util.HashMap 31 27: 948 37920 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Segment 32 28: 1621 35696 [Ljava.lang.Class; 33 29: 1313 34880 [Ljava.lang.String; 34 30: 1396 33504 java.util.LinkedList$Entry 35 31: 462 33264 java.lang.reflect.Field 36 32: 1024 32768 java.util.Hashtable$Entry 37 33: 948 31440 [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$HashEntry;
class name是对象类型，说明如下：
1B byte 2C char 3D double 4F float 5I int 6J long 7Z boolean 8[ 数组，如[I表示int[] 9[L+类名 其他对象
还有一个很常用的情况是：用jmap把进程内存使用情况dump到文件中，再用jhat分析查看。jmap进行dump命令格式如下：
jmap -dump:format=b,file=dumpFileName
我一样地对上面进程ID为21711进行Dump：
1root@ubuntu:/# jmap -dump:format=b,file=/tmp/dump.dat 21711 2Dumping heap to /tmp/dump.dat ... 3Heap dump file created
dump出来的文件可以用MAT、VisualVM等工具查看，这里用jhat查看：
1root@ubuntu:/# jhat -port 9998 /tmp/dump.dat 2Reading from /tmp/dump.dat... 3Dump file created Tue Jan 28 17:46:14 CST 2014 4Snapshot read, resolving... 5Resolving 132207 objects... 6Chasing references, expect 26 dots.......................... 7Eliminating duplicate references.......................... 8Snapshot resolved. 9Started HTTP server on port 9998 10Server is ready.
然后就可以在浏览器中输入主机地址:9998查看了：
上面红线框出来的部分大家可以自己去摸索下，最后一项支持OQL（对象查询语言）。
D、jstat（JVM统计监测工具）
语法格式如下：
jstat [ generalOption | outputOptions vmid [interval[s|ms] [count]] ]
vmid是虚拟机ID，在Linux/Unix系统上一般就是进程ID。interval是采样时间间隔。count是采样数目。比如下面输出的是GC信息，采样时间间隔为250ms，采样数为4：
1root@ubuntu:/# jstat -gc 21711 250 4 2 S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU PC PU YGC YGCT FGC FGCT GCT 3192.0 192.0 64.0 0.0 6144.0 1854.9 32000.0 4111.6 55296.0 25472.7 702 0.431 3 0.218 0.649 4192.0 192.0 64.0 0.0 6144.0 1972.2 32000.0 4111.6 55296.0 25472.7 702 0.431 3 0.218 0.649 5192.0 192.0 64.0 0.0 6144.0 1972.2 32000.0 4111.6 55296.0 25472.7 702 0.431 3 0.218 0.649 6192.0 192.0 64.0 0.0 6144.0 2109.7 32000.0 4111.6 55296.0 25472.7 702 0.431 3 0.218 0.649
要明白上面各列的意义，先看JVM堆内存布局：
可以看出：
1堆内存 = 年轻代 + 年老代 + 永久代 2年轻代 = Eden区 + 两个Survivor区（From和To）
现在来解释各列含义：
1S0C、S1C、S0U、S1U：Survivor 0/1区容量（Capacity）和使用量（Used） 2EC、EU：Eden区容量和使用量 3OC、OU：年老代容量和使用量 4PC、PU：永久代容量和使用量 5YGC、YGT：年轻代GC次数和GC耗时 6FGC、FGCT：Full GC次数和Full GC耗时 7GCT：GC总耗时