定位問題的時候，知識、經驗是關鍵基礎，資料是依據，工具是運用知識處理資料的手段。
在實際的故障排查、性能監控中，常常是作業系統的工具和Java虛拟機的工具結合使用。
1、作業系統工具
1.1、top：顯示系統整體資源使用情況
top指令是Linux下常用的性能分析工具，能夠實時顯示系統中各個程序的資源占用情況。
在Linux使用top指令的部分輸出如下：
top指令的輸出可以分為兩個部分：前半部分是系統統計資訊，後半部分是程序資訊。
在統計資訊中：
- 第1行是任務隊列資訊，從左到右依次表示：系統目前時間、系統運作時間、目前登入使用者，最後的load average表示系統的平均負載。
- 第2行是程序統計資訊，分别有正在運作的程序數、睡眠程序數、停止的程序數、僵屍程序數。
- 第3行是CPU統計資訊，us表示使用者空間CPU占用率，sy表示核心空間CPU占用率、ni表示使用者程序空間改變過優先級的程序cpu的占用率、id表示空閑cpu占用率、wa表示等待輸入輸出的CPU時間百分比、hi表示硬體中斷請求、si表示軟體中斷請求。
在程序資訊區中，顯示了系統各個程序的資源使用情況。主要字段的含義：
- PID：程序id
- USER：程序所有者的使用者名
- PR：優先級
- NI：nice值，負值表示高優先級，正值表示低優先級
- TIME+：程序使用的CPU時間總計，機關1/100秒
- COMMAND：指令名/指令行
1.2、vmstat：監控記憶體和CPU
vmstat也是一款功能比較齊全的性能監測工具。它可以統計CPU、記憶體使用情況、swap使用情況能資訊。
一般vmstat工具的使用是通過兩個數字參數來完成的，第一個參數是采樣的時間間隔數，機關是秒，第二個參數是采樣的次數，如:
以下指令表示每秒采樣一次，共三次。
輸出的各個列的含義：
| 分類 | 說明 |
| Procs | r: 運作隊列中程序數量 b: 等待IO的程序數量 |
| Memory（記憶體） | swpd: 使用虛拟記憶體大小 free: 可用記憶體大小 buff: 用作緩沖的記憶體大小 cache: 用作緩存的記憶體大小 |
| Swap： | si: 每秒從交換區寫到記憶體的大小 so: 每秒寫入交換區的記憶體大小 IO：（現在的Linux版本塊的大小為1024bytes） bi: 每秒讀取的塊數 bo: 每秒寫入的塊數 |
| 系統 | in: 每秒中斷數，包括時鐘中斷 cs: 每秒上下文切換數 |
| CPU（以百分比表示） | us: 使用者程序執行時間(user time) sy: 系統程序執行時間(system time) id: 空閑時間(包括IO等待時間),中央處理器的空閑時間 ，以百分比表示。 wa: 等待IO時間 |
1.3、iostat：監控IO使用
iostat可以提供磁盤IO的監控資料：
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
1.44 0.00 0.39 0.00 0.00 98.17
Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn
sda 0.37 0.47 30.30 3561197 229837730
dm-0 0.44 0.33 29.97 2518272 227313194
dm-1 0.12 0.13 0.33 1013276 2520308
dm-2 0.00 0.00 0.00 502 2068 以上指令顯示了CPU的使用概況和磁盤I/O的資訊。
輸出結果各個列的含義：
iostat結果面闆 avg-cpu 描述的是系統cpu使用情況：
- %user：CPU處在使用者模式下的時間百分比。
- %nice：CPU處在帶NICE值的使用者模式下的時間百分比。
- %system：CPU處在系統模式下的時間百分比。
- %iowait：CPU等待輸入輸出完成時間的百分比。
- %steal：管理程式維護另一個虛拟處理器時，虛拟CPU的無意識等待時間百分比。
- %idle：CPU空閑時間百分比。
1.4、netstat：監控網絡使用
在web程式中，可能運作需要網絡，可以使用netstat指令監控網絡流量。
netstat -a
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State
tcp 0 0 localhost:30037 *:* LISTEN
udp 0 0 *:bootpc *:*
Active UNIX domain sockets (servers and established)
Proto RefCnt Flags Type State I-Node Path
unix 2 [ ACC ] STREAM LISTENING 6135 /tmp/.X11-unix/X0
unix 2 [ ACC ] STREAM LISTENING 5140 /var/run/acpid.socket
...
以上指令表示列出所有端口資訊。
2、JDK性能監控工具
除了我們比較熟悉的java.exe、javac.exe這兩個指令行工具，在jdk的bin目錄下，還有一些其它的工具。。除了編譯和運作Java程式外，打包、部署、簽名、調試、監控、運維等各種場景都可能會用到它們。
2.1、jps：虛拟機程序檢視
jps類似Linux下的ps，它會列出Java程式的程序。
jps指令格式：
jps [ options ] [ hostid ] jps指令示例：
jps的常用選項見表：
| 選項清單 | 描述 |
| -q | 隻輸出程序 ID，忽略主類資訊 |
| -l | 輸出主類全名，或者執行 JAR 包則輸出路徑 |
| -m | 輸出虛拟機程序啟動時傳遞給主類 main()函數的參數 |
| -v | 輸出虛拟機程序啟動時的 JVM 參數 |
2.2、jstat：虛拟機運作時資訊檢視
jsta是一個強大的工具。它可以顯示本地或者遠端虛拟機程序中的類加載、記憶體、垃圾收集、即時編譯等運作時資料。
jstat指令格式為：
jstat [ option vmid [interval[s|ms] [count]] ] 選項option代表使用者希望查詢的虛拟機資訊，主要分為三類：類加載、垃圾收集、運作期編譯狀況。
如下，輸出Java程序5728的ClassLoader相關資訊，每秒統計一次資訊，一共輸出兩次。
下例展示了與GC相關的堆資訊的輸出：
jstat工具主要選項：
| -class | 監視類加載、解除安裝數量、總空間以及類裝載所耗費時長 |
| -gc | 監視 Java 堆情況，包括 Eden 區、2 個 Survivor 區、老年代、永久代或者 jdk1.8 元空間等，容量、已用空間、垃圾收集時間合計等資訊 |
| -gccapacity | 監視内容與-gc 基本一緻，但輸出主要關注 Java 堆各個區域使用到的最大、最小空間 |
| -gcutil | 監視内容與-gc 基本相同，但輸出主要關注已使用空間占總空間的百分比 |
| -gccause | 與 -gcutil 功能一樣，但是會額外輸出導緻上一次垃圾收集産生的原因 |
| -gcnew | 監視新生代垃圾收集情況 |
| -gcnewcapacity | 監視内容與 -gcnew 基本相同，輸出主要關注使用到的最大、最小空間 |
| -gcold | 監視老年代垃圾收集情況 |
| -gcoldcapacity | 監視内容與 -gcold 基本相同，輸出主要關注使用到的最大、最小空間 |
| -compiler | 輸出即時編譯器編譯過的方法、耗時等資訊 |
| -printcompilation | 輸出已經被即時編譯的方法 |
2.3、jinfo：虛拟機配置檢視
jinfo的作用是實時檢視和調整虛拟機各項參數。
jinfo指令格式：
jinfo [ option ] pid 下例顯示了新生愛對象晉升老年代的最大年齡。在應用程式啟動時，沒有指定，但通過jinfo，檢視該參數的目前數值。
檢視是否列印GC詳細資訊：
2.4、jmap：記憶體映像（導出）
jmap指令用于生成堆轉儲快照（一般稱為heapdump或dump檔案）
jmap的作用并不僅僅是為了擷取堆轉儲快照，它還可以查詢finalize執行隊列、Java堆和方法區的詳細資訊，如空間使用率、目前用的是哪種收集器等。
jmap指令格式：
jmap [ option ] vmid 如下，使用jmap生成PID為5728的Java程式的對象統計資訊， 并輸出到dump.txt中。
dump.txt的結構如下：
jmap更重要的功能是得到Java程式的目前堆快照：
如圖，将應用程式的堆快照輸出到D盤的heap.hprof檔案中，之後，可以通過多種工具分析該堆檔案。
jmap工具主要選項:
| 選項 | |
| -dump | 生成 Java 堆轉儲快照。 |
| -finalizerinfo | 顯示在 F-Queue 中等待 Finalizer 線程執行 finalize 方法的對象。Linux平台 |
| -heap | 顯示 Java 堆詳細資訊，比如：用了哪種回收器、參數配置、分代情況。Linux 平台 |
| -histo | 顯示堆中對象統計資訊，包括類、執行個體數量、合計容量 |
| -permstat | 顯示永久代記憶體狀态，jdk1.7，永久代 |
| -F | 當虛拟機程序對 -dump 選項沒有響應式，可以強制生成快照。Linux平台 |
2.5、jhat：堆轉儲快照分析
JDK提供jhat指令與jmap搭配使用，來分析jmap生成的堆轉儲快照。 jhat内置了一個微型的HTTP/Web伺服器，生成堆轉儲快照的分析結果後，可以在浏覽器中檢視。
以前面生成的heap.hprof為例：
螢幕顯示“Server is ready.”的提示後，使用者在浏覽器中輸入http://localhost:7000/可以看到分析結果
2.6、jstack：Java堆棧跟蹤
jstack指令用于生成虛拟機目前時刻的線程快照（一般稱為threaddump或者 javacore檔案）。
jstack指令格式：
jstack [ option ] vmid 如下，使用stack檢視線程堆棧的部分結果：
jstack工具主要選項：
| 當正常輸出的請求不被響應時，強制輸出線程堆棧 | |
| 除了堆棧外，顯示關于鎖的附加資訊 | |
| 如果調用的是本地方法的話，可以顯示 c/c++的堆棧 |
2.7、jcmd：多功能指令
在jdk1.7以後，新增了一個請打的指令行工具jcmd，它可以實作上面除了jstat外所有指令的功能。
例如，使用jcmd列出目前系統中的所有運作中的Java虛拟機：
jmcd指令格式：
jcmd <pid | main class> <command ... | PerfCounter.print | -f file> jmcd工具主要選項：
| help | 列印幫助資訊，示例：jcmd help [] | |
| ManagementAgent.stop | 停止JMX Agent | |
| ManagementAgent.start_local | 開啟本地JMX Agent | |
| ManagementAgent.start | 開啟JMX Agent | |
| Thread.print | 參數-l列印java.util.concurrent鎖資訊，相當于：jstack | |
| PerfCounter.print | 相當于：jstat -J-Djstat.showUnsupported=true -snap | |
| GC.class_histogram | 相當于：jmap -histo | |
| GC.heap_dump | 相當于：jmap -dump:format=b,file=xxx.bin | |
| GC.run_finalization | 相當于：System.runFinalization() | |
| GC.run | 相當于：System.gc() | |
| VM.uptime | 參數-date列印目前時間，VM啟動到現在的時候，以秒為機關顯示 | |
| VM.flags | 參數-all輸出全部，相當于：jinfo -flags , jinfo -flag | |
| VM.system_properties | 相當于：jinfo -sysprops | |
| VM.command_line | grep command | |
| VM.version | grep version |