Y说

最近杭州的花都陆陆续续开了。原本打算去太子湾看看郁金香，但到了中央才发现太子湾人满为患，无预约不能进。于是就在西湖边逛了逛，拍了点花花草草的照片。

当然，为了可能拍到难看的照片，我翻出了吃灰已久的索尼微单相机，也顺便学了一波摄影根底，偏入门的摄影常识，整顿成了思维导图，蕴含摄影的实践根底和索尼相机的次要应用办法。感兴趣的敌人能够关注我的微信公众号“编了个程”，回复“摄影根底”就能够获取这份思维导图链接哦。

为什么写这篇文章

作为一个Java程序员，或多或少都理解过JVM和GC算法。但工作中不肯定有机会遇到和亲手解决GC问题。

JVM的基础理论、GC排查问题的思路和工具，这部分常识就是平时可能很久都不会用到，但须要用到的时候又十分重要。

而入职面试的时候，常常会有面试官问：有没有排查GC问题的教训？如果这个时候不论你有没有理论排查过GC问题，但能聊一聊排查GC问题的思路，那必然是十分加分的。

最近排查了一个GC问题，于是想整顿总结一下与GC无关的知识点，造成零碎的常识体系和思维。打算写几篇对于GC的文章。那就从介绍一些GC排查问题的工具说起吧。

在我的集体网站yasinshaw.com上，之前写过一些对于JVM根底的文章。感兴趣的同学能够在“文章”页面搜寻“jvm”浏览。

日志和监控

能够在Java程序启动的时候加上一些命令参数，来把程序运行中的GC日志打印进去。

-XX:+PrintGC 输入GC日志-XX:+PrintGCDetails 输入GC的具体日志-XX:+PrintGCTimeStamps 输入GC的工夫戳（以基准工夫的模式）-XX:+PrintGCDateStamps 输入GC的工夫戳（以日期的模式，如 2013-05-04T21:53:59.234+0800）-XX:+PrintHeapAtGC 在进行GC的前后打印出堆的信息-Xloggc:../logs/gc.log 日志文件的输入门路

有些命令可能在不同的Java版本实用。比方在Java 11中，就会提醒你：-XX:+PrintGC is deprecated. Will use -Xlog:gc instead。

而输入的日志格局，也会依据不同的Java版本和GC有一些轻微的差异，这个能够具体依据本人我的项目上的Java版本和GC去对应具体的格局。

举荐GC日志与logback集成，这样能够利用logback的日志切割性能。

再配上可视化的监控工具和告警工具，就可能及时晓得JVM的状态和趋势数据。开源的解决方案举荐的是Prometheus（应用jmx_exporter） + Grafana。

命令行工具

日志和监控更多的是反馈历史的数据和监控告警的作用。而光靠历史的数据有时候并不能很好地定位问题。应用一些命令行工具，能够失去实时的JVM数据。

JDK自带的命令行工具

jps

jps能够查看机器正在运行的Java过程id，尽管用ps -ef | grep java也能达到相似的成果，但用jps更不便一点。

拿到Java过程id后，能够不便地用上面的命令去获取更多的信息。

jstat

应用jps取得的过程号，能够用jstat实时获取JVM中各区域的信息。

下图是一个Java 8的程序应用jstat打印进去的后果。图中最初两个参数，1000是指的距离多久采集一次，单位是毫秒。5指的是总共采集次数。

每列的含意：

S0C、S1C、S0U、S1U：Survivor 0/1区容量（Capacity）和使用量（Used）EC、EU：Eden区容量和使用量OC、OU：年轻代容量和使用量PC、PU：永恒代容量和使用量YGC、YGT：年老代GC次数和GC耗时FGC、FGCT：Full GC次数和Full GC耗时GCT：GC总耗时

jmap

jmap性能比拟弱小。它能够生成dump文件，也能够查看堆内对象示例的统计信息、查看ClassLoader的信息以及 finalizer队列，甚至能够近程诊断。

要看JVM的信息很简略，应用jmap -heap 过程号就能够了。应用jmap也比jstat要更直观一些。

这里有一点坑，就是机器上必须装置了debug包，且版本要与JDK的版本统一（包含小版本），不然会报错。

Arthas

Arthas是一个阿里出品的开源的Java诊断工具，深受开发者青睐。

应用上面两行命令即可开启Arthas：

curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-demo.jarjava -jar arthas-boot.jar

Arthas有两个次要的命令能够查看JVM信息。一个是dashboard，另一个是jvm。

dashboard命令能够查看程序和机器的整体信息。包含次要的线程信息、JVM各区的内存占用状况、Java和操作系统的版本信息等。而且dashboard还能够实时刷新，动静监控。

这里有一个小彩蛋，咱们本人创立线程的时候，优先级只能设置为1~10，但JVM本人启动的几个线程（比方编译线程等，优先级能够为-1）。

// Thread类的setPriority办法源码public final void setPriority(int newPriority) {    ThreadGroup g;    checkAccess();    if (newPriority > MAX_PRIORITY || newPriority < MIN_PRIORITY) {        throw new IllegalArgumentException();    }    if((g = getThreadGroup()) != null) {        if (newPriority > g.getMaxPriority()) {            newPriority = g.getMaxPriority();        }        setPriority0(priority = newPriority);    }}

而应用jvm命令，则能够获取更加具体的JVM信息。包含类加载、编译器、GC、内存治理、操作系统、线程等等。

总的来说，我集体感觉arthas比JDK自带的命令行工具好用。信息比拟全，而且排版也看起来更不便一些。

dump剖析

dump

dump指的是生成快照。在Java中，dump次要要heap dump和thread dump。

Java heap dump能够将过后的JVM信息dump到一个二进制文件，用于前面缓缓剖析。能够在Java程序启动的时候，应用参数让程序在指定的机会dump，比方：

-XX:+HeapDumpBeforeFullGC ：实现在Full GC前dump。-XX:+HeapDumpAfterFullGC ：实现在Full GC后dump。-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 产生OOM时dump-XX:+HeapDumpPath ：设置Dump保留的门路

也能够应用下面提到的jmap工具来手动dump以后的信息：

jmap -dump:live,file=heap.bin PID
Tips：应用jstack能够进行thread dump，但不在本文范畴内，所以不做介绍。

Java自带的Jconsole也有dump性能，能够监控本地或近程的Java过程。它具备图形化的操作界面，还能够实时查看JVM的内存、线程等信息。

剖析

JDK自带了一些dump文件剖析工具，比方jhat，能够剖析dump文件并启动一个http服务器。但jhat曾经在Java 9被移除掉。举荐应用Visual VM来剖析dump文件，应用Visual VM能够图形化地看到dump时候的对象信息和线程信息。

总结

这些工具都是用来排查GC问题的。在产生GC问题事先，能够通过打日志+监控告警的形式，尽快晓得最近一段时间JVM的状况。

在事中，如果不紧急（比方GC变频繁但不影响业务）的状况下，能够应用arthas等命令行工具剖析以后的JVM状况。而如果比拟紧急（比方Full GC耗时长，影响业务）的状况下，能够应用dump工具把过后的数据dump下来，回滚或限流应用程序，在预先找工夫去剖析dump文件。

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