jvm性能调优---jstat的用法

　　Jstat是JDK自带的一个轻量级小工具。全称“Java Virtual Machine statistics monitoring tool”，它位于java的bin目录下，主要利用JVM内建的指令对Java应用程序的资源和性能进行实时的命令行的监控，包括了对Heap size和垃圾回收状况的监控。可见，Jstat是轻量级的、专门针对JVM的工具，非常适用。由于JVM内存设置较大，图中百分比变化不太明显一个极强的监视VM内存工具。可以用来监视VM内存内的各种堆和非堆的大小及其内存使用量。jstat工具特别强大，有众多的可选项，详细查看堆内各个部分的使用量，以及加载类的数量。使用时，需加上查看进程的进程id，和所选参数。执行：cd $JAVA_HOME/bin中执行jstat，注意jstat后一定要跟参数。

• 语法结构：Usage: jstat -help|-options

jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

　参数解释：

　　 Options — 选项，我们一般使用 -gcutil 查看gc情况

vmid    — VM的进程号，即当前运行的java进程号

　　interval– 间隔时间，单位为秒或者毫秒

　　count   — 打印次数，如果缺省则打印无数次

　　S0  — Heap上的 Survivor space 0 区已使用空间的百分比
　　S1  — Heap上的 Survivor space 1 区已使用空间的百分比
　　E   — Heap上的 Eden space 区已使用空间的百分比
　　O   — Heap上的 Old space 区已使用空间的百分比
　　P   — Perm space 区已使用空间的百分比
　　YGC — 从应用程序启动到采样时发生 Young GC 的次数
　　YGCT– 从应用程序启动到采样时 Young GC 所用的时间(单位秒)
　　FGC — 从应用程序启动到采样时发生 Full GC 的次数
　　FGCT– 从应用程序启动到采样时 Full GC 所用的时间(单位秒)
　　GCT — 从应用程序启动到采样时用于垃圾回收的总时间(单位秒)

• 常用命令：

1. jstat工具特别强大，有众多的可选项，详细查看堆内各个部分的使用量，以及加载类的数量。使用时，需加上查看进程的进程id，和所选参数。以下详细介绍各个参数的意义。
2. jstat -class pid:显示加载class的数量，及所占空间等信息。
3. jstat -compiler pid:显示VM实时编译的数量等信息。
4. 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。
5. 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。
6. jstat -gcnew pid:new对象的信息。
7. jstat -gcnewcapacity pid:new对象的信息及其占用量。
8. jstat -gcold pid:old对象的信息。
9. jstat -gcoldcapacity pid:old对象的信息及其占用量。
10. jstat -gcpermcapacity pid: perm对象的信息及其占用量。
11. jstat -util pid:统计gc信息统计。
12. jstat -printcompilation pid:当前VM执行的信息。
13. 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。

• 例子：

[root@lnx-test-14-99 bin]# ps -ef | grep java   --找到项目使用的java的进程号

work     31971 20472  2 15:33 ?        00:01:26 /home/work/elongorder/java/jre/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/home/work/elongorder/tomcat_8200/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -server -Xms1024m -Xmx1024m -XX:NewRatio=2 -XX:PermSize=256M -XX:MaxPermSize=512M -verbose:GC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -Xloggc:/home/work/elongorder/tomcat_8200/logs/gc.log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -Djava.endorsed.dirs=/home/work/elongorder/tomcat_8200/endorsed -classpath /home/work/elongorder/tomcat_8200/bin/bootstrap.jar:/home/work/elongorder/tomcat_8200/bin/tomcat-juli.jar -Dcatalina.base=/home/work/elongorder/tomcat_8200 -Dcatalina.home=/home/work/elongorder/tomcat_8200 -Djava.io.tmpdir=/home/work/elongorder/tomcat_8200/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start

[root@lnx-test-14-99 bin]# ./jstat -gcutil 31971
  S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
  0.00   3.43  25.67  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
[root@lnx-test-14-99 bin]# ./jstat -gcutil 31971 1000
  S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
  0.00   3.43  25.75  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  25.75  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  25.75  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  25.75  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  25.75  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  25.75  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  25.75  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  25.75  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  25.75  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  25.89  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  25.96  21.63  20.17     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  28.32  21.63  20.20     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  28.32  21.63  20.20     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  28.32  21.63  20.20     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  28.32  21.63  20.20     15    1.131     0    0.000    1.131
  0.00   3.43  28.32  21.63  20.20     15    1.131     0    0.000    1.131
 [root@lnx-test-14-99 bin]# ./jstat -gcutil 31971 1000 20

S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
 24.38   0.00  17.59  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  29.41  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  29.41  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  39.21  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  39.22  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  51.13  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  51.13  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  51.13  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  61.00  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  61.00  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  72.79  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  82.65  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
 24.38   0.00  94.43  66.71  19.51    924    9.732     0    0.000    9.732
  0.00  77.45   0.00  66.72  19.51    925    9.741     0    0.000    9.741
  0.00  77.45   4.92  66.72  19.51    925    9.741     0    0.000    9.741
  0.00  77.45  16.84  66.72  19.51    925    9.741     0    0.000    9.741
  0.00  77.45  26.60  66.72  19.51    925    9.741     0    0.000    9.741
  0.00  77.45  26.61  66.72  19.51    925    9.741     0    0.000    9.741
  0.00  77.45  38.40  66.72  19.51    925    9.741     0    0.000    9.741
  0.00  77.45  38.40  66.72  19.51    925    9.741     0    0.000    9.741

回顾java 堆知识

这块区域是jvm中最大的一块区域了,java堆是被所有线程所共享的，也是GC主要的回收区，在jvm启动的时候就创建了。java堆的唯一的目的就是存放对象实例（所有new出来的对象）绝大部分对象的实例都是在这块区域分配。

从图中可以看出heap中还可以分为新生代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。下面看这个图：

• 新 生代：GC每隔一段时间就会对新生代进行回收，在分配对象遇到内存不足的时候，先对新生代进行GC,当新生代GC后，无法满足内存空间的分配需求，才会对 整个对空间和方法区进行GC(FULL GC).而新生代又可以分为：一个Eden Space和两块相同大小的Survivor Space（s0,s1或From Survivor 和 To Survivor）正式图中所看到的。新生代中的E区和S区又有不同的职责。
  • E区：GC触发比较频繁的区域，存储的是新new的对象，几乎所有对象都经过E区，如果多次GC仍然有存活的对象，就把存活的对象放到S区。
  • S区：S区作为Eden区和old（老年代）的缓存。它是可以向老年代转移活动对象的实例.
• 老年代：用于存放多次新生代GC仍然活着的对象，如缓存对象。新建的对象也有可能直接进入老年代，主要有两种情况：①.大对象，可通过启动参数设置-XX:PretenureSizeThreshold=1024(单位为字节，默认为0)来代表超过多大时就不在新生代分配，而是直接在老年代分配。②.大的数组对象，切数组中无引用外部对象。
• 无
  论对java堆如何划分，目的是为了更好的回收内存，或者是更快的分配内存；java的堆在物理空间上处于不连续的空间，但在逻辑上是连续的即可。虚拟机
  堆内存空间是可扩展到的，可以通过-Xmx和-Xms控制，如果堆上无法分配内存空间，并且堆也无法再扩展到额时候，将会抛出
  OutOfMemoryError异常。　

我们可以看到，20次young gc之后，E区，S0区，S1区，P区内存变化的百分比。E变化每次回收变化比较大，说明GC触发比较频繁。同时打印了young gc和full gc的总次数、总耗时。每次young gc消耗的时间，可以用相间隔的两行YGCT相减得到。每次full gc消耗的时间，可以用相隔的两行FGCT相减得到。例如红框中表示的第一行、第二行之间发生了1次young gc，消耗的时间为9.741-9.732＝0.09秒。方法区常驻内存区(P)的使用率，始终停留在19.51%左右，说明常驻内存没有突变，比较正常。如果young gc和full gc能够正常发生，而且都能有效回收内存，常驻内存区变化不明显，则说明java内存释放情况正常，垃圾回收及时，java内存泄露的几率就会大大降低。但也不能说明一定没有内存泄露。GCT 是YGCT 和FGCT的时间总和。

./jstat -class 31971(pid) 显示加载class的数量，及所占空间等信息

[root@lnx-test-14-99 bin]# ./jstat -class 31971  1000 20
Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes     Time
  8754 17068.0        0     0.0      16.77
  8754 17068.0        0     0.0      16.77
  8754 17068.0        0     0.0      16.77
  8754 17068.0        0     0.0      16.77
  8754 17068.0        0     0.0      16.77
  8754 17068.0        0     0.0      16.77
  8754 17068.0        0     0.0      16.77
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80
  8754 17068.0        0     0.0      16.80

./jstat -compiler 31971(pid) 显示VM实时编译的数量等信息。    

[root@lnx-test-14-99 bin]# ./jstat -compiler 31971  1000 20
Compiled Failed Invalid   Time   FailedType FailedMethod
    2679      0       0    90.77          0
    2679      0       0    90.77          0
    2679      0       0    90.77          0
    2679      0       0    90.77          0
    2679      0       0    90.77          0
    2679      0       0    90.77          0
    2679      0       0    90.77          0
    2679      0       0    90.77          0

[root@lnx-test-14-99 bin] # jstat -gccapacity 31971

NGCMN       640.0

NGCMX       4992.0

NGC         832.0

S0C         64.0

S1C         64.0

EC          704.0

OGCMN       1408.0

OGCMX       60544.0

OGC         9504.0

OC          9504.0                  OC是old内纯的占用量

PGCMN       8192.0                  PGCMN显示的是最小perm的内存使用量

PGCMX       65536.0                 PGCMX显示的是perm的内存最大使用量

PGC         12800.0                 PGC是当前新生成的perm内存占用量

PC          12800.0                 PC是但前perm内存占用量

YGC         164

FGC         6