Java开源性能分析工具集锦

1. 前言

  我的开源分析工具小笔记。

2. JDK原生的工具

2.1 jinfo

JDK提供的一个可以实时查看Java虚拟机各种配置参数和系统属性的命令行工具。

常见使用场景：

1. 查看JVM默认配置参数；
2. 查看修改的配置参数是否生效；
3. 其他；

• 用法：jinfo [参数] <pid>

参数	作用	示例
-flag <name>	打印指定名称对应的配置参数	jinfo -flag PrintGC 123 （查看PrintGC是否开启）
-flag [+,-]name	启用或禁用指定名称的参数（指定的参数必须是Boolean类型）	jinfo -flag +PrintGC 123 （开启PrintGC）
-flag name=value	Java虚拟机参数热修改，修改指定名称的参数为指定的值（java -XX:+PrintFlagsInitial命令显示标记为manageable的配置参数才能热修改）	jinfo -flag MinHeapFreeRatio=30 123 （修改空闲堆空间的最小百分比为30）
-flags	打印全部的配置参数	jinfo -flags 123
-sysprops	以键值对的方式打印当前Java虚拟机的全部的系统属性	jinfo -sysprops 123

比较常用的flag name（部分）： CICompilerCount、ConcGCThreads、G1HeapRegionSize、G1ReservePercent、+HeapDumpOnOutOfMemoryError 、InitialHeapSize、MarkStackSize、MaxGCPauseMillis、MaxHeapSize、MaxMetaspaceSize、MaxNewSize、MinHeapDeltaBytes、UseCompressedClassPointers、UseCompressedOops 、UseFastUnorderedTimeStamps 、UseG1GC 、UseLargePagesIndividualAllocation、UseParNewGC、UseParallelOldGC、UseParallelGC、UseConcMarkSweepGC

2.2 jstack

线程快照，转储Java线程的栈信息（Thread Dump）。

常见使用场景：

1. 响应时间RT高，TPS低，服务器资源消耗不高；
2. 其他想要查看程序具体在做什么的场景；

• 用法：jstack [参数] <pid>

  示例：jstack -m -l 123 > stack.log

参数	作用
-F	当正常输出的请求不被响应时(进程假死 hung住了)，强制输出线程堆栈
-m	显示C/C++的堆栈（如果存在本地方法调用）
-l	示关于锁的附加信息，在遇到死锁时很方便排查问题

可以配合免费的可视化分析工具，比如IBM的Thread and Monitor Dump Analyzer for Java (TMDA)，下载地址：https://www.ibm.com/support/p...

TMDA界面大致如下：

2.3 jmap

提供堆转储和其他JVM内存使用的信息。

常见使用场景：

1. 内存使用很高或存在持续性增长趋势；
2. Full GC频繁；
3. 其他想查看实力对象信息的场景；

• 用法：jmap [参数] <pid>

参数	作用	示例
-dump:[live,]format=b,file=/you/path/filename.hprof <pid>	输出jvm的堆对象内容到指定文件。 live为可选项，代表是否只输出存活对象	jmap -dump:format=b,live,file=heap.hprof 123
-finalizerinfo <pid>	输出等待回收的对象信息。	jmap -finalizerinfo 123
-heap <pid>	输出当前java进程堆的概要信息，如GC算法，heap的配置空间等。	jmap -heap 123
-histo[:live] <pid>	输出当前class的实例数目、内存占用、类全名信息。	jmap -histo:live 123 > minidump.log
-permstat <pid> or -clstats <pid>	jdk8用-clstats，打印classload和jvm heap中perm代的信息，包含每个classloader的名字、活泼性、地址、父classloader和加载的class数量等信息。	jmap -clstats 123

2.4 jhat

一般与jmap 配合使用，用于jvm内存快照分析，内置了一个HTTP/Web服务器，可以通过浏览器查看jmap生成的快照文件。

• 用法：jhat [-stack <bool>] [-refs <bool>] [-port <port>] [-baseline <file>] [-debug <int>] [-version] [-h|-help] <heap-dump-file>

  示例：jhat heap.hprof

参数	作用
-stack false\true	是否关闭跟踪对象分配调用堆栈。默认为true，即打开。
-refs false\true	是否关闭对象的引用跟踪。默认是true，即打开。
-port port-number	设置jhat HTTP服务器的端口。默认是7000。
-exclude exclude-file	指定一个文件，该文件列出应从可达对象查询中排除的数据成员。
-baseline exclude-file	指定基线堆转储。用于对比两个不同的堆快照。
-debug int	设置此工具的调试级别。0级别表示没有调试输出。想要更详细的调试级别，则需要设置更高的值。总共3个等级，分别为0、1、2
-version	显示版本号
-Jflag	将flag传递给正在运行jhat命令的Java虚拟机。比如：-J-mx512m，设置最大堆内存为512M
-h	查看帮助信息。

2.5 jstat

用于查看JVM虚拟机中的类加载、内存、垃圾收集、即时编译等运行状态的信息。

• 用法：jstat outputOptions [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

常见使用场景：

1. 内存使用异常，监控GC情况；
2. Full GC频繁；
3. 想了解其他类如类加载，即时编译等信息；

参数	作用	示例
-class	显示类加载、卸载数量、总空间和装载耗时的统计信息。	jstat -class 123 1 5 (查看123进程，间隔1秒，输出5次)
-compiler	显示即时编译的方法、耗时等信息。	略
-gc	显示堆各个区域内存使用和垃圾回收的统计信息。	略
-gccapacity	显示堆各个区域的容量及其对应的空间的统计信息。 （比-gc显示信息更多）	略
-gcutil	显示有关垃圾收集统计信息的摘要。（按使用百分比显示）	略
-gccause	显示关于垃圾收集统计信息的摘要(与-gcutil相同)，以及最近和当前垃圾回收的原因。	略
-gcnew	显示新生代的垃圾回收统计信息。	略
-gcnewcapacity	显示新生代的大小及其对应的空间的统计信息。	略
-gcold	显示老年代和元空间的垃圾回收统计信息。	略
-gcoldcapacity	显示老年代的大小统计信息。	略
-gcmetacapacity	显示元空间的大小的统计信息。	略
-printcompilation	显示即时编译方法的统计信息。	略

输出字段含义参考：https://cloud.tencent.com/dev...

2.6 jcmd

JDK1.7以后新增的一个命令行工具。

• 独有的功能是可以监控原生内存（native memory）的使用情况。
• 和jmap、jstat、jstack、jinfo等命令存在功能上的交叉；
• 使用参考：https://blog.csdn.net/weixin_...

2.7 jconsole

可视化监控工具，可用于连接正在运行的本地或者远程的JVM，对JVM资源消耗和性能进行监控。
官方文档：https://docs.oracle.com/javas...

2.8 jvisualvm

VisualVM可视化监控工具，可连接和监控本地和远程的JVM，能够监控线程，内存情况，查看方法的CPU时间和内存中的对象，功能比jconsole更加全面，并有丰富的第三方插件。
官方文档：https://docs.oracle.com/javas...

3. 其他开源工具

3.1 MAT

eclipse旗下开源JVM堆内存快照分析工具；
具体使用可参考：https://www.cnblogs.com/trust...

3.2 Arthas

基本包含了JDK自带工具所有的功能。除了没有美观的可视化界面外，分析功能真的上天。

有很多骚功能，比如：

• 代码热修改
• log级别热修改
• 拦截方法传参和出参等

官方学习文档：http://arthas.gitee.io