一、JDK的命令行工具

所有的命令行工具都在bin目錄中。Sun JDK監(jiān)控和故障處理工具如下：

1.1 jps：虛擬機進程狀況工具

此工具可以列出正在運行的虛擬機進程，并顯示虛擬機執(zhí)行主類（Main Class， main()函數(shù)所在的類）名稱以及這些進程的本地虛擬機唯一ID（Local Virtual Machine Identifier，LVMID）。其他的JDK工具大多需要輸入它查詢到的LVMID來確定要監(jiān)控的是哪一個虛擬機進程。對于本地虛擬機進程來說，LVMID與操作系統(tǒng)的進程ID（Process Identifier，PID）是一致的，使用windows的任務管理器或UNIX的ps命令也可以查詢到虛擬機進程的LVMID，但如果同時啟動了多個虛擬機進程，無法根據(jù)進程名稱定位時，那就只能依賴此命令顯示主類的功能才能區(qū)分了。命令格式如下：

jps [ options ] [ hostid ]

其主要選項如下：

1.2 jstat：虛擬機統(tǒng)計信息監(jiān)視工具

此工具用于監(jiān)視虛擬機各種運行狀態(tài)信息的命令行工具。它可以顯示本地或者遠程虛擬機進程中的類裝載、內存、垃圾收集、JIT編譯等運行數(shù)據(jù)。其命令格式為：

jstat [ option  vmid [ interval [ s|ms ] [ count ] ] ]

說明：如果是本地虛擬機進程，VMID與LVMID是一致的，如果是遠程虛擬機進程，那VMID的格式應當是：

[ protocol: ][ // ] lvmid [ @hostname [ :port ] / servername ]

其中interval和count代表查詢間隔和次數(shù)，如果省略這兩個參數(shù)，說明只查詢一次。假設需要250ms查詢一次進程2764垃圾收集狀況，一共查詢20次，那命令應該是：

jstat -gc 2764 250 20

選項option代表著用戶希望查詢的虛擬機信息，主要分為三類：類裝載、垃圾收集、運行期編譯狀況，具體選項及作用如下：

下面通過一個例子簡單了解一下：

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1.3 jinfo：Java配置信息工具

此工具是實時地查看和調整虛擬機各項參數(shù)。使用jps命令的-v參數(shù)可以查看虛擬機啟動時顯式指定的參數(shù)列表，但如果想知道未被顯式指定的參數(shù)的系統(tǒng)默認值，除了去找資料外，就只能使用jinfo的-flag選項進行查詢了（如果只限于JDK1.6或以上版本，則使用java -XX:+PrintFlagsFinal查看參數(shù)默認值也是一個很好的選擇），jinfo還可以使用-sysprops選項把虛擬機進程的Sytem.getProperties()的內容打印出來，還有在運行期修改參數(shù)的能力，可以使用-flag[+|-] name或-flag name=value修改一部分運行期可寫的虛擬機參數(shù)值。在windows中有較大限制，只提供了最基本的-flag選項。其命令格式如下：

jinfo [ option ] pid

1.4 jmap：Java內存映像工具

此命令用于生成堆轉儲快照（一般稱為headdump或dump文件）。如果不實用此命令，要想獲取Java堆轉儲快照，可以使用之前提到的暴力手段，即使用-XX:+HeadDumpOnOutOfMemoryError參數(shù)，可以讓虛擬機在OOM異常出現(xiàn)之后自動生成dump文件，通過-XX:+HeadDumpOnCtrlBreak參數(shù)則可以使用[Ctrl]+[Break]鍵讓虛擬機生成dump文件，又或者在Linux中使用Kill -3命令拿到dump文件。當然，此命令的作用不僅僅是為了獲取dump文件，它還可以查詢finalize執(zhí)行隊列、Java堆和永久代的詳細信息，如空間使用率、當前用的是哪種收集器等。其功能在windows中受限，除了生成dump文件的-dump選項和用于查看每個類的實例、空間占用統(tǒng)計的-histo選項在所有操作系統(tǒng)都提供之外，其余選項都智能在Linux/Solaris下使用。其命令格式：

jmap [ option ] vmid

主要選項如下：

例如：（3500是LVMID）

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1.5 jhat：虛擬機堆轉儲快照分析工具

此命令和jmap搭配使用，來分析jmap生成的堆轉儲快照。其內置一個微型的HTTP/HTML服務器，生成dump文件的分析結果后，可以在瀏覽器中查看。一般不會使用此命令來分析dump文件，因為一是一般不會在部署應用的服務器上直接分析dump文件（太耗資源），而是此工具功能相對較為簡陋，可以使用后面講到的VisualVM工具替代。

1.6 jstack：Java堆棧跟蹤工具

此命令用于生成虛擬機當前時刻的線程快照（一般稱為threaddump或者javacore文件）。線程快照就是當前虛擬機內每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧的集合，生成線程快照的主要目的是定位線程出現(xiàn)長時間停頓的原因，如線程間死鎖、死循環(huán)、請求外部資源導致的長時間等待等都是導致線程長時間停頓的常見原因。線程出現(xiàn)停頓的時候通過此命令來查看各個線程的調用堆棧，就可以知道沒有響應的線程到底在后臺做什么，或等待什么資源。其格式為：

jstack [ option ] vmid

主要選項如下：

在JDK1.5中，java.lang.Thread類新增了一個getAllStackTraces()方法用于獲取虛擬機中所有線程的StackTraceElement對象。使用此方法通過幾行簡單的代碼就可以完成jstack的大部分功能，在實際項目中不妨調用此方法做個管理員頁面，隨時查看線程堆棧。

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1.7 HSDIS：JIT生成代碼反匯編

隨著技術的發(fā)展，高性能虛擬機真正的細節(jié)實現(xiàn)方式逐漸成了虛擬機實現(xiàn)的“概念模型”——即實現(xiàn)智能保證規(guī)范描述等效?；诖嗽?，在分析程序的執(zhí)行語義問題（虛擬機做了什么）時，在字節(jié)碼層面上分析完全可行，但分析程序的執(zhí)行行為問題（虛擬機是怎樣做的、性能如何）時，在字節(jié)碼層面上分析居沒有什么意義了，需要通過其他方式解決。

HSDIS是官方對劍的HotSpot虛擬機JIT編譯代碼的反匯編插件，它包含在HotSpot虛擬機的源碼之中，但沒有提供編譯后的程序。其作用是讓HotSpot的-XX:+PrintAssembly指令調用它來把動態(tài)生成的本地代碼還原為匯編輸出，同時還生成大量非常有價值的注釋，這樣我們就可以通過輸出的代碼來分析問題。注意，如果使用的Debug或FastDebug版的HotSpot，那可以直接通過-XX:+PrintAssembly指令使用插件；如果使用的是Product版的HotSpot，那還要額外加入一個-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions參數(shù)。

例如：測試代碼

public class Bar{
  int a = 1;
  static int b = 2;
  
  public int sum(int c ){
    return a + b + c;
  }

  public static void main(String[] args){
    new Bar().sum(3);
  }
}

編譯：

java -XX+:PrintAssembly -Xcomp -XX:CompileCommand=dontinline, *Bar.sum -XX:CompileCommand=Compileonly, *Bar.sum test.Bar

其中-Xcomp是讓虛擬機以編譯模式執(zhí)行代碼，這樣就不需要執(zhí)行足夠次數(shù)來預熱就能觸發(fā)JIT編譯（-Xcomp在新版本HotSpot已被移除）。兩個-XX:CompileCommand是讓編譯器不要內聯(lián)sum()并且只編譯sum()，-XX+:PrintAssembly就是輸出反匯編內容。如果一切順利會得到如下代碼：

[Disassembling for mach='i386']
[Entry Point]
[Constants]
  # {method} 'sum' '(I)I' in 'test/Bar'
  # this:     ecx       = 'test/Bar'
  # parm0:    edx       = int
  #           [sp+0x20]  (sp of caller)
  ……
  0x01cac407: cmp    0x4(%ecx),%eax
  0x01cac40a: jne    0x01c6b050         ;   {runtime_call}
[Verified Entry Point]
  0x01cac410: mov    %eax,-0x8000(%esp)
  0x01cac417: push   %ebp
  0x01cac418: sub    $0x18,%esp         ;*aload_0
                                        ; - test.Bar::sum@0 (line  8)
  ;;  block B0 [0, 10]

  0x01cac41b: mov    0x8(%ecx),%eax     ;*getfield a
                                        ; - test.Bar::sum@1 (line 8)
  0x01cac41e: mov    $0x3d2fad8,%esi    ;   {oop(a 
'java/lang/Class' = 'test/Bar')}
  0x01cac423: mov    0x68(%esi),%esi    ;*getstatic b
                                        ; - test.Bar::sum@4 (line 8)
  0x01cac426: add    %esi,%eax
  0x01cac428: add    %edx,%eax
  0x01cac42a: add    $0x18,%esp
  0x01cac42d: pop    %ebp
  0x01cac42e: test   %eax,0x2b0100      ;   {poll_return}
  0x01cac434: ret  

說明：

• 1、mov %eax,-0x8000(%esp)：檢查棧溢。
• 2、push %ebp：保存上一棧幀基址。
• 3、sub $0x18,%esp：給新幀分配空間。
• 4、mov 0x8(%ecx),%eax：取實例變量a，這里0x8(%ecx)就是ecx+0x8的意思，前面“[Constants]”節(jié)中提示了“this:ecx = 'test/Bar'”，即ecx寄存器中放的就是this對象的地址。偏移0x8是越過this對象的對象頭，之后就是實例變量a的內存位置。這次是訪問“Java堆”中的數(shù)據(jù)。
• 5、mov $0x3d2fad8,%esi：取test.Bar在方法區(qū)的指針。
• 6、mov 0x68(%esi),%esi：取類變量b，這次是訪問“方法區(qū)”中的數(shù)據(jù)。
• 7、add %esi,%eax 、add %edx,%eax：做2次加法，求a+b+c的值，前面的代碼把a放在eax中，把b放在esi中，而c在[Constants]中提示了，“parm0:edx = int”，說明c在edx中。
• 8、add $0x18,%esp：撤銷棧幀。
• 9、pop %ebp：恢復上一棧幀。
• 10、test %eax,0x2b0100：輪詢方法返回處的SafePoint
• 11、ret：方法返回。