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經(jīng)過前面對于虛擬機內(nèi)存分配與回收技術各方面的介紹， 相信大家已經(jīng)建立了一個比較系統(tǒng)、 完整的理論基礎。理論總是作為指導實踐的工具， 把這些知識應用到實際工作中才是我們的最終目的。接下來的內(nèi)容， 我們將從實踐的角度去認識虛擬機內(nèi)存管理的世界。
給一個系統(tǒng)定位問題的時候， 知識、 經(jīng)驗是關鍵基礎， 數(shù)據(jù)是依據(jù)， 工具是運用知識處理數(shù)據(jù)的手段。這里說的數(shù)據(jù)包括但不限于異常堆棧、 虛擬機運行日志、 垃圾收集器日志、 線程快照（threaddump/javacore文件） 、 堆轉(zhuǎn)儲快照（heapdump/hprof文件） 等。恰當?shù)厥褂锰摂M機故障處理、分析的工具可以提升我們分析數(shù)據(jù)、 定位并解決問題的效率， 但我們在學習工具前， 也應當意識到工具永遠都是知識技能的一層包裝， 沒有什么工具是“秘密武器”， 擁有了就能“包治百病”。
jps：虛擬機進程狀況工具
jps全稱：JVM Process Status Tool ，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（ LVMID， Local Virtual Machine Identifier）
雖然功能比較單一， 但它絕對是使用頻率最高的JDK命令行工具， 因為其他的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（ PID， Process Identifier） 是一致的， 使用Windows的任務管理器或者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， 那就必須依賴jps命令顯示主類的功能才能區(qū)分了。
JPS命令格式：
jps [option] [hostid]
option參數(shù)有如下：
我們常用的就是 -l 快速顯示出我們想要查看的系統(tǒng)運行進程所在的id，后續(xù)配合我們的jstat工具使用
比如我們有如下代碼：
package demo6;
public class JPSDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread.sleep(30000);
System.out.println("hello jps");
}
}
當我運行起來后，就可以通過IDEA 下方的Terminal工具輸入jps命令進行查看：
我們可以看到我們當前代碼所在的進程ID就是15020
jstat：虛擬機統(tǒng)計信息監(jiān)視工具
jstat（ JVM Statistics Monitoring Tool） 是用于監(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加載、 內(nèi)存、 垃圾收集、 即時編譯等運行時數(shù)據(jù)， 在沒有GUI圖形界面、 只提供了純文本控制臺環(huán)境的服務器上， 它將是運行期定位虛擬機性能問題的常用工具。
jstat命令格式為：
jstat [ option vmid [interval[s|ms] [count]] ]
對于命令格式中的VMID與LVMID需要特別說明一下：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] 參數(shù)interval和count代表查詢間隔和次數(shù)， 如果省略這2個參數(shù)， 說明只查詢一次。假設需要每250毫秒查詢一次進程2764垃圾收集狀況， 一共查詢20次， 那命令應當是：jstat -gc 2764 250 20 選項option代表用戶希望查詢的虛擬機信息， 主要分為三類：類加載、 垃圾收集、 運行期編譯狀況。
這里知道了jstat的一些參數(shù)選項以及作用后，我們就可以結(jié)合jps命令先查詢到我們當前系統(tǒng)運行的進程ID，然后結(jié)合jstat命令來查看當前系統(tǒng)的內(nèi)存情況，如下：
查詢結(jié)果表明：這臺服務器的新生代Eden區(qū)（E， 表示Eden） 使用了24.34%的空間， 2個Survivor區(qū)（S0、 S1， 表示Survivor0、 Survivor1） 里面都是空的， 老年代（O， 表示Old） 和 元空間 （M，表示Metaspace） 則分別使用了0%和17.34%的空間。
程序運行以來共發(fā)生Minor GC（YGC， 表示Young GC） 0次， 總耗時0.000秒；發(fā)生Full GC（FGC， 表示Full GC） 0次， 總耗時（FGCT， 表示Full GC Time） 為0 秒；所有GC總耗時（GCT， 表示GC Time） 為0秒。
當然我們的代碼里面并沒有導致GC的發(fā)生，不過jstat工具卻是能非常清晰的幫助我們看到內(nèi)存的占用情況以及所用的時間和發(fā)生的次數(shù)
我們再來看常用的gc選項得到的結(jié)果：
跟我們的 選項 gcutil有些區(qū)別，這里做一下解釋：
- S0C：這是s0區(qū)的大小，上圖代表我們的s0區(qū)是5M大小
- S1C：這是s1區(qū)的大小，上圖代表我們的s1區(qū)是5M大小，跟S0是匹配的
- S0U/S1U：代表的是兩個Survivor區(qū)當前使用的內(nèi)存大小，目前都是0未有對象占用
- EC：Eden區(qū)的大小，32.5M
- EU：Eden區(qū)當前使用的內(nèi)存大小，差不多8M
- OC：老年代大小，差不多85.5M
- OU：老年代當前使用的內(nèi)存大小，0代表沒有對象占用
- MC：這是方法區(qū)（永久代、元數(shù)據(jù)區(qū)）的大小
- MU：這是方法區(qū)（永久代、元數(shù)據(jù)區(qū)）當前使用的內(nèi)存大小
jmap和jhat：
jmap（ Memory Map for Java） 命令用于生成堆轉(zhuǎn)儲快照（ 一般稱為heapdump或dump文件）
jmap的作用并不僅僅是為了獲取堆轉(zhuǎn)儲快照， 它還可以查詢finalize執(zhí)行隊列、 Java堆和方法區(qū)的詳細信息， 如空間使用率、 當前用的是哪種收集器等
jmap命令格式：
jmap [ option ] vmid
option選項的合法值與具體含義如下所示 ：
這里使用較多的主要就是兩個Option：
- -histo ：如果只是想簡單了解下當前jvm中的對象對內(nèi)存占用的情況，直接使用jmap -histo命令即可
-dump
通過命令：jmap -dump:live,format=b,file=dump.hprof PID 會在當前目錄下生成一個 dump.hrpof 文件，一個二進制格式不能直接打卡，需要借助jhat工具
JDK提供 jhat（ JVM Heap Analysis Tool） 命令與jmap搭配使用， 來分析jmap生成的堆轉(zhuǎn)儲快照。
jhat內(nèi)置了一個微型的HTTP/Web服務器， 生成堆轉(zhuǎn)儲快照的分析結(jié)果后， 可以在瀏覽器中查看。不過實事求是地說， 在實際工作中， 除非手上真的沒有別的工具可用， 否則多數(shù)人是不會直接使用jhat命令來分析堆轉(zhuǎn)儲快照文件的， 主要原因有兩個方面。
一是一般不會在部署應用程序的服務器上直接分析堆轉(zhuǎn)儲快照， 即使可以這樣做， 也會盡量將堆轉(zhuǎn)儲快照文件復制到其他機器上進行分析， 因為分析工作是一個耗時而且極為耗費硬件資源的過程， 既然都要在其他機器上進行， 就沒有必要再受命令行工具的限制了。
另外一個原因是jhat的分析功能相對來說比較簡陋， 后文將會介紹到的VisualVM， 以及專業(yè)用于分析堆轉(zhuǎn)儲快照文件的Eclipse Memory Analyzer、 IBM HeapAnalyzer等工具， 都能實現(xiàn)比jhat更強大專業(yè)的分析功能。
但是對于一些小公司而言，壓力不大的情況下，我們平時可以直接通過jstat jmap jhat 等工具去看看線上系統(tǒng)的JVM運行是否正常，有沒有頻繁Full GC的問題。如果有就優(yōu)化，沒有的話，平時每天定時去看看，或者每周都去看看即可。
通過命令解析dump快照：
通過瀏覽器打開查看：
小結(jié)：
本篇通過介紹JPS、Jstat、Jmap、Jhat工具的使用，如何來進行JVM內(nèi)存的分析，大家可以自己結(jié)合一個程序進行練習掌握工具的基本使用。后續(xù)我們將通過兩個實戰(zhàn)案例結(jié)合工具來演示如何分析調(diào)優(yōu)，幫助大家進一步掌握實操能力。
