虚拟机性能监控与故障处理工具

JDK 监控和故障处理工具总结

1. HotSpot虚拟机的垃圾收集器(图中两个收集器之间有连线，说明它们可以配合使用)

• Serial收集器：新生代收集器，使用停止复制算法，使用一个线程进行GC，串行，其它工作线程暂停。使用-XX:+UseSerialGC可以使用Serial+Serial Old模式运行进行内存回收（这也是虚拟机在Client模式下运行的默认值）
• ParNew收集器：新生代收集器，使用停止复制算法，Serial收集器的多线程版，用多个线程进行GC，并行，其它工作线程暂停，关注缩短垃圾收集时间。使用-XX:+UseParNewGC开关来控制使用ParNew+Serial Old收集器组合收集内存；使用-XX:ParallelGCThreads来设置执行内存回收的线程数。
• Parallel Scavenge 收集器：新生代收集器，使用停止复制算法，关注CPU吞吐量，即运行用户代码的时间/总时间，比如：JVM运行100分钟，其中运行用户代码99分钟，垃 圾收集1分钟，则吞吐量是99%，这种收集器能最高效率的利用CPU，适合运行后台运算（关注缩短垃圾收集时间的收集器，如CMS，等待时间很少，所以适 合用户交互，提高用户体验）。使用-XX:+UseParallelGC开关控制使用Parallel Scavenge+Serial Old收集器组合回收垃圾（这也是在Server模式下的默认值）；使用-XX:GCTimeRatio来设置用户执行时间占总时间的比例，默认99，即1%的时间用来进行垃圾回收。使用-XX:MaxGCPauseMillis设置GC的最大停顿时间（这个参数只对Parallel Scavenge有效），用开关参数-XX:+UseAdaptiveSizePolicy可以进行动态控制，如自动调整Eden/Survivor比例，老年代对象年龄，新生代大小等，这个参数在ParNew下没有。
• Serial Old收集器：老年代收集器，单线程收集器，串行，使用标记整理（整理的方法是Sweep（清理）和Compact（压缩），清理是将废弃的对象干掉，只留幸存的对象，压缩是将移动对象，将空间填满保证内存分为2块，一块全是对象，一块空闲）算法，使用单线程进行GC，其它工作线程暂停（注意，在老年代中进行标记整理算法清理，也需要暂停其它线程），在JDK1.5之前，Serial Old收集器与ParallelScavenge搭配使用。
• Parallel Old收集器：老年代收集器，多线程，并行，多线程机制与Parallel Scavenge差不错，使用标记整理（与Serial Old不同，这里的整理是Summary（汇总）和Compact（压缩），汇总的意思就是将幸存的对象复制到预先准备好的区域，而不是像Sweep（清理）那样清理废弃的对象）算法，在Parallel Old执行时，仍然需要暂停其它线程。Parallel Old在多核计算中很有用。Parallel Old出现后（JDK 1.6），与Parallel Scavenge配合有很好的效果，充分体现Parallel Scavenge收集器吞吐量优先的效果。使用-XX:+UseParallelOldGC开关控制使用Parallel Scavenge +Parallel Old组合收集器进行收集。

• CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器：老年代收集器，致力于获取最短回收停顿时间（即缩短垃圾回收的时间），使用标记清除算法，多线程，优点是并发收集（用户线程可以和GC线程同时工作），停顿小。使用-XX:+UseConcMarkSweepGC进行ParNew+CMS+Serial Old进行内存回收，优先使用ParNew+CMS（原因见后面），当用户线程内存不足时，采用备用方案Serial Old收集。

  整个过程分为4个步骤：

  • 初始标记(CMS initial mark)-------> need "Stop The World"
  • 并发标记(CMS concurrent mark)
  • 重新标记(CMS remark)------->need "Stop The World"
  • 并发清除(CMS concurrent sweep)

• G1(Garbage-First)是一款面向服务端应用的垃圾收集器。

  整个过程分为4个步骤：

  • 初始标记(Initial marking)
  • 并发标记(Concurrent marking)
  • 最终标记(Final marking)
  • 筛选回收(Live Data Counting and Evacuation)

并发（Concurrent）和并行（Parallel）的区别：
1.并发是指用户线程与GC线程同时执行（不一定是并行，可能交替，但总体上是在同时执行的），不需要停顿用户线程（其实在CMS中用户线程还是需要停顿的，只是非常短，GC线程在另一个CPU上执行）
2.并行收集是指多个GC线程并行工作，但此时用户线程是暂停的
所以，Serial是串行的，Parallel收集器是并行的，而CMS收集器是并发的.

2.JDK的命令行工具

1. jps:虚拟机进程状况工具
   JVM Process Status Tool,显示指定系统内所有的HotSpot虚拟机进程
   命令格式：
   

   jps [options] [hostid]

2. jstat:虚拟机统计信息监视工具
   JVM Statistics Monitoring Tool,用于收集HotSpot虚拟机各个方面的运行数据
   命令格式：
   

   jstat [ options vmid [interval [s|ms] [count]] ]

3. jinfo：Java配置信息工具
   Configuration Info for Java，显示虚拟机配置信息
   命令格式：
   

   jinfo [ options] pid

4. jmap：Java内存影像工具
   Memory Map for Java,生成虚拟机的内存转储快照(heapdump文件)
   命令格式：
   

   jmap [ options] vmid
   jmap -dump:live,format=b,file=dump.hprof sid

5. jhat：虚拟机堆转储快照分析工具
   JVM Heap Dump Browser，用于分析heapdump文件，他会建立一个HTTP/HTML服务器，让用户可以在浏览器上查看分析结果
6. jstack：Java堆栈跟踪工具
   Stack Trace for Java，显示虚拟机的线程快照
   命令格式：
   

   jstack [ options] vmid