java诊断工具

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java诊断工具

• 作者: yanyun 
• 时间: July 28, 2017 
• 分类: Java

1. java诊断工具

   工欲善其事，必先利其器，本文将本人在上次定位问题中用到的工具都列了出来，后续根据使用情况再会更新。

2. jps

   jps(Java Virtual Machine Process Status Tool)类似于Linux中的ps命令。
   jps主要用来输出JVM中运行的进程状态信息。
   #jps
   常用参数如下：
   -q 只显示pid，不显示class名称,jar文件名和传递给main 方法的参数
   -m 输出传递给main 方法的参数，在嵌入式jvm上可能是null
   -l 输出应用程序main class的完整package名 或者 应用程序的jar文件完整路径名
   -v 输出传递给JVM的参数

3. jstack

   jstack主要用来查看某个Java进程内的线程堆栈信息。可以定位到线程堆栈，根据堆栈信息定位到具体代码，在JVM性能调优中使用得非常多。
   主要参数如下：
   Options:
   -F to force a thread dump. Use when jstack does not respond (process is hung)
   -m to print both java and native frames (mixed mode)
   -l long listing. Prints additional information about locks
   -h or -help to print this help message
   通过#top –H获得最费资源线程PID
   $printf "%x\n" [pid]
   例如：
   $printf "%x\n" 128044
   1dd52
   然后执行如下(127853为进程PID)：
   $./jstack -l 127853 | grep 1f42c
   "Thread-6" #31 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f7d1f5b7800 nid=0x1f42c runnable [0x00007f7cfd7fe000]
   可以查看到该线程的状态和正在执行的代码行。
   如果不加grep就可以看到所有的进程状态。

4.jmap

jmap（Memory Map）用来查看堆内存使用状况，一般结合jhat（Java Heap Analysis Tool）
常用的是使用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。

$./jmap -heap 135210
Attaching to process ID 135210, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.112-b6
…
4380 interned Strings occupying 418376 bytes.
此外可以用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 pid
例如：
#jmap -dump:format=b,file=/tmp/dump.dat 11611
dump出来的文件可以用MAT、VisualVM等工具查看，这里用jhat查看：
#jhat -port 9998 /tmp/dump.dat
注意如果Dump文件太大，可能需要加上-J-Xmx512m这种参数指定最大堆内存。然后在浏览器中输入主机地址:9998查看
jmap是jdk自带的。一些常用用法如下：
 查看jvm内存使用状况：jmap -heap
 查看jvm内存存活的对象：jmap -histo:live
 把heap里所有对象都dump下来，无论对象是死是活：jmap -dump:format=b,file=xxx.hprof
 先做一次full GC，再dump，只包含仍然存活的对象信息：jmap -dump:format=b,live,file=xxx.hprof

4. jstat

   当JVM存在内存问题或者垃圾回收问题时候，使用linux系统自带的top是满足不了这样的需求，top主要监控的是总体的系统资源，很难定位到java应用程序。
   而jstat是JDK自带的一个轻量级小工具。全称“Java Virtual Machine statistics monitoring tool”，它位于java的bin目录下，主要利用JVM内建的指令对Java应用程序的资源和性能进行实时的命令行的监控，包括了对Heap size和垃圾回收状况的监控。可见，Jstat是轻量级的、专门针对JVM的工具，非常适用。
   jstat使用
   使用语法如下：
   Usage: jstat -help|-options
   jstat -

5. javap

   javap是一个Java类文件反汇编程序，可以查看Java编译器生成的字节码，是分析代码的一个好工具。

6. jprofiler

   JProfiler是一个商业授权的Java剖析工具，由EJ技术有限公司，针对的Java EE和Java SE应用程序开发的。
   JProfiler 可对 CPU、堆、内存进行分析，功能强大。同时结合压测工具，可以对代码耗时采样统计
   下载地址如下:
   http://www.ej-technologies.com/download/jprofiler/files
   是个开发调试工具，不适合非开发阶段的使用。

7. jcmd

   Java 命令行(Java Command)，用于向正在运行的JVM发送诊断命令请求。

8. jconsole

   图形化用户界面的监测工具，主要用于监测并显示运行于Java平台上的应用程序的性能和资源占用等信息。

9.MAT(Memory Analyzer Tool)

    MAT(Memory Analyzer Tool)，一个基于Eclipse的内存分析工具，是一个快速、功能丰富的Java heap分析工具，它可以帮助我们查找内存泄漏和减少内存消耗。使用内存分析工具从众多的对象中进行分析，快速的计算出在内存中对象的占用大小，看看是谁阻止了垃圾收集器的回收工作，并可以通过报表直观的查看到可能造成这种结果的对象。

10.jvisualvm

    JDK自带的JAVA性能分析工具。它已经在你的JDK bin目录里了，只要你使用的是JDK1.6 Update7之后的版本。点击一下jvisualvm.exe图标它就可以运行了。当然前提是ORACLE 的JDK。

9. Btrace

   BTrace是一个非常不错的java诊断工具。BTrace 中的B表示bytecode，它是在字节码层面上对代码进行trace ，通过在运行中的java类中注入trace代码， 并对运行中的目标程序进行热交换(hotswap)来达到对代码的跟踪 。
   下载链接如下：
   http://hg.openjdk.java.net/code-tools/btrace/

12.Jwebap

    Jwebap是一个用于J2EE工程（EJB以及WebModule系统）进行性能监控的组件.

13.JMC

作为JVM融合战略的一部分，主要用来统一HotSpot、JRockit VMs。目前，JRockit Mission Control在标准版Java SE中已经可以使用。Java Mission Control（JMC）与Java Flight Recorder一起工作，适用于HotSpot JVM，用来记录核心数据和事件。它是一个调优工具，并且适用于Oracle JDK。一旦出现问题，这些数据就可以用来分析。 

开发者可以使用jmc命令来创建JMC工具。

14.SJK开源JAVA工具

这里推荐一个能实现Java诊断、性能排查、优化工具sjk,全称Swiss Java Knife 

使用sjk对Java诊断、性能排查、优化工具
 ttop:类似linux的top命令，监控指定jvm进程的各个线程的cpu使用情况
 jps: 类似linux的ps命令
 hh: 类似jmap –histo命令
 gc: 实时报告垃圾回收信息
如果不使用Awesome，可以从如下连接下载。
https://github.com/aragozin/jvm-tools
或者直接下载jar包
https://repo1.maven.org/maven2/org/gridkit/jvmtool/sjk/0.6/sjk-0.6.jar
sjk sjk --commands sjk --help 
例如：跟踪进程6344的JVM中， CPU使用率的20个线程。(默认就是20个现场，按CPU排序)
java -jar sjk.jar ttop -p 6344 -n 20 -o CPU
可以看到GC时间利用率，每秒堆栈分配速率。

15. perfj

在定位java问题的时候特别希望有一个类似perf的工具，现在终于有了，真是纵里寻她千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。下载链接如下：

https://github.com/coderplay/perfj
可以直接下载二进制包
https://github.com/coderplay/perfj/releases
需要先安装linxu自带的perf
yum install perf
tar zxvf perf-*.tgz
解压后运行：
#bin/perfj record -e sched:sched_switch -F 99 -g -p 159667 sleep 5
#bin/perfj script > out.perfj
查看监控数据：
$bin/perfj report --stdio
在当前目录下保存perf.data文件。

16. 火焰图

perfj看到的是文本的，如何通过图形化直观观测呢？可以使用brendangregg 分享的火焰图，

链接如下：
https://github.com/brendangregg/FlameGraph
火焰图绘制如下：
先抓取数据,在perfj目录下执行如下：
#bin/perfj record -e sched:sched_switch -F 99 -g -p 159667 sleep 5
sudo perf script > out.perfj
然后在FlameGraph目录下合并栈采样到单独行，执行如下：
$./stackcollapse-perf.pl ../perfj-1.0/out.perfj > out.folded
最后绘制火焰图
#./flamegraph.pl out.folded > kernel.svg
可以通过浏览器打开。
手动一个一个执行略显麻烦，为此可以使用如下脚本，前提是将FlamgeGraph文件中内容复制到perfj文件夹中，脚本放在perfj文件夹中执行即可。
export JAVA_HOME=~/jdk8u60
if [ $# != 4 ] ; then
echo "USAGE: $0 event_name test_name pid duration"
echo " e.g.: $0 cpu-clock testname 6643 10"
exit 1;
fi
#bin/perfj record -e cpu-clock,context-switches,cpu-migrations,task-clock -F 99 -g -p 6643 sleep 30
echo "perfj record..."
bin/perfj record -e $1 -F 99 -g -p $3 sleep $4
sudo perf script > out_${2}.perfj
echo "fold stack samples"
./stackcollapse-perf.pl ../perfj-1.0/out_${2}.perfj > out_${2}.folded
echo "create flamegraph ${2}.svg"
./flamegraph.pl out_${2}.folded > ${2}.svg

17. Awesome-java开源项目

Awesome-java可以来得到常用的JAVA第三方库。Awesome-java将JAVA中那些最常用的第三方库按照分类整理成了一个列表，堪称java第三方库大全，如果项目中使用哪一个库不确定,都可以到awesome-java上进行参考。

工具下载链接如下：
https://github.com/superhj1987/awesome-scripts
解压后执行
$sudo make install
会在/usr/local/bin下创建opscripts.然后可以直接使用opscripts,通过opscripts工具可以关联到其他著名的第三方java库。其中包含了sjk命令参数。

18. JAVA压测工具JMH

JMH下载链接：

http://hg.openjdk.java.net/code-tools/jmh/

19.参考链接

http://www.importnew.com/13954.html
http://blog.csdn.net/chen77716/article/details/569589
http://java.sun.com/javase/technologies/hotspot/gc/gc_tuning_6.html
http://www.cnblogs.com/zhguang/p/Java-JVM-GC.html
http://www.oracle.com/technetwork/cn/java/javase/tech/index-jsp-136373-zhs.html
http://java-performance.info/jmh/
http://blog.csdn.net/sunny243788557/article/details/52796904
http://www.cnblogs.com/whgw/archive/2011/09/29/2194997.html
http://blog.csdn.net/zhengchao1991/article/details/53188629