Java 应用故障排除

   对于在线用户来说，常常因为流量过高，程序bug，依赖故障，线程死锁，配置错误等导致系统不用下面介绍一些常用Java故障工具排除问题。

一、常用工具：

    JDK 自身提供了一系列的Java故障排除工具，虽然简单，但是十分有用。

1，jps

  jps用来输出一些JVM虚拟机的进程信息，类似于Linux的ps命令，     ，它的作用是显示当前系统的java进程情况，及其id号。我们可以通过它来查看我们到底启动了几个java进程（因为每一个java程序都会独占一个java虚拟机实例），和他们的进程号（为下面几个程序做准备），并可通过opt来查看这些进程的详细启动参数。

    jps的用法：

    -q ：只显示pid，不显示class名称，jar文件名和传递给 main 方法的参数

    -m ：输出进程启动时候传递给main函数的参数

    -l ：输出应用程序main class的完整package名或者应用程序的jar文件完整路径名

    -v:输出传递给JVM的参数

[root@localhost ~]# jps -v

30319 Bootstrap -Djava.util.logging.config.file=/usr/local/webserver/apache-tomcat-cms 

注：jps命令似乎只能显示当前用户的java进程，要显示其他用户的还是只能用unix/linux的ps命令

2、jstat

   jstat是一个可以用来对虚拟机各站运行状态进行监控的工具，，通过它可以看到虚拟机的类加载，与卸载，管理内存使用和垃圾收集信息，监视JIT及时编译器的运行情况。一般是运行期定位问题的首选

 jstat的用法：

 jstat -class pid:显示加载class的数量，及所占空间等信息。  

    jstat -compiler pid:显示VM实时编译的数量等信息。  

    jstat -gc pid:可以显示gc的信息，查看gc的次数，及时间。其中最后五项，分别是young gc的次数，young gc的时间，full gc的次数，full gc的时间，gc的总时间。  

    jstat -gccapacity:可以显示，VM内存中三代（young,old,perm）对象的使用和占用大小，如：PGCMN显示的是最小perm的内存使用量，PGCMX显示的是perm的内存最大使用量，PGC是当前新生成的perm内存占用量，PC是但前perm内存占用量。其他的可以根据这个类推， OC是old内纯的占用量。  

    jstat -gcnew pid:new对象的信息。  

    jstat -gcnewcapacity pid:new对象的信息及其占用量。  

    jstat -gcold pid:old对象的信息。  

    jstat -gcoldcapacity pid:old对象的信息及其占用量。  

    jstat -gcpermcapacity pid: perm对象的信息及其占用量。  

    jstat -util pid:统计gc信息统计。  

    jstat -printcompilation pid:当前VM执行的信息。  

    除了以上一个参数外，还可以同时加上 两个数字，如：jstat -printcompilation 3024 250 6是每250毫秒打印一次，一共打印6次，还可以加上-h3每三行显示一下标题。

 [root@localhost ~]# jstat   -class    32388（pid）

 Loaded  Bytes     Unloaded   Bytes     Time   

 9012    18808.3      191     301.6      54.46

3.jinfo

  用于查看应用程序的配置参数，以及打印运行jvm时所指定的jvm参数。

观察运行中的java程序的运行环境参数：参数包括Java System属性和JVM命令行参数

实例：jinfo 2083

其中2083就是java进程id号，可以用jps得到这个id号。

[root@localhost ~]# jinfo (-flags) 30823 (id)

Attaching to process ID 30823, please wait...

Debugger attached successfully.

Server compiler detected.

JVM version is 23.1-b03

jstack:

可以观察到jvm中当前所有线程的运行情况和线程当前状态

 用来生产虚拟机当前的线程快照信息，线程快照信息是当前虚拟机每一个线程正在执行的方法堆栈的集合，生产线程快照的目的是主要是为了定位线程长时间没有响应的原因，如，线程死锁，网络请求.

ms/temp

[root@localhost ~]# jstack 30823

2014-11-14 17:52:57

Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (23.1-b03 mixed mode):

"Attach Listener" daemon prio=10 tid=0x00007f91e0001800 nid=0x77e waiting on condition [0x0000000000000000]

   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"MultiThreadedHttpConnectionManager cleanup" daemon prio=10 tid=0x00007f919814f000 nid=0x7907 in Object.wait() [0x00007f9210e4f000]

   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)

at java.lang.Object.wait(Native Method)

at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:135)

- locked <0x00000007037c9800> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)

at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:151)

at org.apache.commons.httpclient.MultiThreadedHttpConnectionManager$ReferenceQueueThread.run(MultiThreadedHttpConnectionManager.java:1122)

.

.jmap:

  可以查看等待回收对象的队列，查看堆的概要信息，以及通过JVM参数指定各内存的空间大小，通过jvm堆快照转储快照，可以查找内存泄露等问题。

-heap：打印jvm heap的情况

-histo：打印jvm heap的直方图。其输出信息包括类名，对象数量，对象占用大小。

-histo：live ：同上，但是只答应存活对象的情况

-permstat：打印permanent generation heap情况

[root@localhost ~]# jmap -heap 30823

using thread-local object allocation.

Parallel GC with 4 thread(s)

Heap Configuration:

   MinHeapFreeRatio = 40

   MaxHeapFreeRatio = 70

   MaxHeapSize      = 4294967296 (4096.0MB)

   NewSize          = 1310720 (1.25MB)

   MaxNewSize       = 17592186044415 MB

   OldSize          = 5439488 (5.1875MB)

   NewRatio         = 2

   SurvivorRatio    = 8

   PermSize         = 536870912 (512.0MB)

   MaxPermSize      = 536870912 (512.0MB)

   G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)

Heap Usage:

PS Young Generation

Eden Space:

   capacity = 1267531776 (1208.8125MB)

   used     = 623225224 (594.353889465332MB)

   free     = 644306552 (614.458610534668MB)

   49.16841027581466% used

From Space:

   capacity = 83034112 (79.1875MB)

   used     = 38528120 (36.74327850341797MB)

   free     = 44505992 (42.44422149658203MB)

   46.40035170123816% used

To Space:

   capacity = 81068032 (77.3125MB)

   used     = 0 (0.0MB)

   free     = 81068032 (77.3125MB)

   0.0% used

PS Old Generation

   capacity = 2863333376 (2730.6875MB)

   used     = 166141280 (158.44467163085938MB)

   free     = 2697192096 (2572.2428283691406MB)

   5.802372905389554% used

PS Perm Generation

   capacity = 536870912 (512.0MB)

   used     = 77216208 (73.63911437988281MB)

   free     = 459654704 (438.3608856201172MB)

   14.382639527320862% used

39090 interned Strings occupying 4328232 bytes.

BTrace:

  开源的一个Java动态跟踪工具，工作原理是根据hotspot虚拟机的hotswap技术将跟踪的代码动态替换带被跟踪的Java程序内

单来说，就是能在不改动当前程序的情况下，运行时的去监控Java程序的执行状况，例如可以做到内存状况的监控、方法调用的监控等等。

用法：

  btrace:

 pid : 需要跟踪的Java进程id

 -cp--classpath 用来编译指定所需路径，一般指btrace-client.jar

 -p:port,指定btrace agent端口