4.1 JDK的命令行工具

JDK开发团队选择采用Java代码来实现这些监控工具是别有用意的：当应用程序部署到生产环境后，无论是直接接触物理服务器还是远程Telnet到服务器上都可能会受到限制。借助tools.jar类库里面的接口，我们可以直接在应用程序中实现功能强大的监控分析功能。

tools.jar中的类库不属于Java的标准API，如果引用这个类库，这意味着你的程序只能运行于Sun Hotspot(或一些从Sun买了JDK源码的License的虚拟机，如IBMJ9、BEA JRockit)上面，或者在部署程序时需要一起部署tools.jar。

Sun JDK 监控和故障处理工具：

名称	主要作用
jps	JVM Process Status Tool,显示指定系统内所有的HotSpot虚拟机进程
jstat	JVM Statistics Monitoring Tool,用于收集HotSpot虚拟机各方面的运行数据
jinfo	Configuration Info for Java，显示虚拟机配置信息
jmap	Memory Map for Java，生成虚拟机的内存转储快照（heapdump文件）
jhat	JVM Heap Dump Browser，用于分析heapdump文件，它会建立一个HTTP/HTML服务器，让用户可以在浏览器上查看分析结果
jstack	Stack Trace for Java，显示虚拟机的线程快照

4.1.1 jps: 虚拟机进程状况工具

JDK很多小工具的名字都参考了Unix命令的命名方式，jsp(JVM Process Status Tool)是其中的典型。除了名字向Unix的ps命令外，它的功能也和ps命令类似：可以列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主机（Main Class，main()函数所在的类）的名称，以及这些进程的本地虚拟机的唯一ID(LVMID,Local Virtual Machine Identifier)。对于本地虚拟机进程，LYMID与操作系统进程ID(PID,porcess Identifier)是一致的，使用Windows的任务管理器或Unix的ps命令也可以吵到虚拟机进程的LVMID，但如果同时启动了多个虚拟机进程，无法根据进程名称定为时，就只能依赖jps命令显示主类的功能才能区分了。

jps命令格式：

jps [options] [hostid]

jps可以用过RMI协议查询开启了RMI服务的远程虚拟机进程状态，hostid为RMI注册表中注册的主机名。

jps工具主要选项：

选项	作用
-q	只输出LVMID,省略主类的名称
-m	输出虚拟机进程启动时传递给主类main()函数的参数
-l	输出主类的全名，如果进程执行的是Jar包，输出Jar路径；
-v	输出虚拟机进程启动时JVM参数

4.1.2 jstat:虚拟机统计信息监视工具

jstat(JVM Statistics Monitoring Tool)是用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令工具。它可以显示本地或远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据，在没有GUI图形界面，只提供纯文本控制台环境的服务器上，它将是运行期定位虚拟机性能问题的首选工具。

jstat命令格式为：

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

对于命令格式中的VMID与LVMID需要特别说明一下：如果是本地虚拟机进程，VMID与LVMID是一致的，如果是远程虚拟机进程，那VMID个是应当是：

[protocol:][//]vmid[@hostname[:port]/servername]

参数interval和count代表查询间隔和次数，如果省略这两个参数，说明只查询一次。假设需要每250毫秒查询一次进程2764来及收集的状况，一共查询20次，那命令应当是：

jstat -gc 2764 250 20

选项option代表着用户希望查询的虚拟机信息，主要分为3类：类装载、垃圾收集和运行期编译状况，具体参考如下：

选项	作用
-class	监视类装载、卸载数量、总空间及类装载所耗费的时间
-gc	监视Java堆状况，包括Eden区、2个survivor区、老年代、永久代等的容量、已用空间、GC时间合计等信息
-gccapacity	监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注Java堆各个区域使用到的最大和最小空间
-gcutil	监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注已使用空间占总空间的百分比
-gccause	与-gcutil功能一样，但是会额外输出导致上一次GC产生的原因
-gcnew	监视新生代GC的状况
-gcnewcapacity	监视内容与-gcnew基本相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间
-gcold	监视老年代GC的状况
-gclodcapacity	监视内容与-gcold基本相同，输出主要关注使用到的足底啊和最小空间
-gcpermcapacity	输出永久代使用到的足底啊和最小空间
-compiler	输出JIT编译器编译过的方法、耗时等信息
-printcompilation	输出已经被JIT编译的方法

举例：

查询结果：
E代表Eden，S0、S1表示Survivor0、Survivor1，O表示Old老年代，P代表永久代Permanent，YGG表示Young GC（Minor GC）,FGC表示Full GC，FGCT表示Full GC Time总耗时，GCT表示GC Time 总耗时。

4.1.3 jinfo : Java配置信息工具

jinfo（Configuration Info for Java）的作用是实时地查看和调整虚拟机的各项参数。使用jps命令的-v参数可以查看虚拟机启动时显式指定的参数列表，但如果想知道违背显式指定的参数的系统给默认值，除了去找资料外，只能使用jinfo的-flag秀安享继续拧查询。

JDK1.6之后，jinfo在Windows和Linux平台都有提供，并且加入了运行期修改参数的能力，可以使用-flag[+|-]name或-flag name=value修改一部分运行期可写的虚拟机参数值。

jinfo命令格式：

jinfo [option] pid

4.1.4 jmap:Java内存映像工具

jmap(Memory Map for Java)命令用于生成堆转储快照（一般称为heapdump或dump文件）。如果不使用jmap命令，要向获取Java堆转储快照还有一些比较“暴力”的手段：例如可以-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数，可以让虚拟机在OOM异常出现之后自动生成dump文件。

jmap的作用并不仅仅是为了获取dumo文件，它还可以查询finalize垂直型队列，Java堆和永久代的详细信息，如空间使用率、当前用的是哪种收集器等。

和jinfo命令一样，jmpa有不少功能在Windows平台下都是受限的，
除了生成dump文件的-dump选项和用于查看每个类的实例、空间占用统计的-histo选项所有操作系统都提供之外，其余选项都值鞥在Linux/Solaris下使用。

jmap命令格式：

jmap [option] vmid

option选项如下：

选项	作用
-dump	生成java堆转储快照，格式为：-dump[live,]format=b,file=,其中live子参数说明是否只dump出存活的对象
-finalizerinfo	显示在F-Queue中等待Finalizer线程执行finalize方法的对象，只在Linux/Solaris平台下有效。
-heap	显示Java堆详细信息，如果用哪种回收器、参数配置、分代状况等。只在Linux/Solaris平台下有效。
-histo	显示堆中对象统计信息，包括类、实例数量和合计容量
-permstat	以ClassLoader为统计口径显示永久代内存状态，只在Linux/Solaris平台下有效。
-F	当虚拟机进程堆-dump选项没有响应时，可使用这个选项强制生成dump快照，只在Linux/Solaris平台下有效。

使用jmap生成一个正在运行的Eclipse的dumo快照文件的例子，3500是LVMID。

4.1.5 jhat:虚拟机堆转储快照分析工具

Sun JDK提供jhat(JVM Heap Analysis Tool)命令与jmap搭配使用，来分析jmap生成的堆转储快照。jhat内置了一个微型HTTP/HTML服务器，生成dump文件的分析结果后，可以再浏览器中查看。因为jhat相对功能简陋，所以一般都使用其他工具进行分析。

屏幕显示“Server is ready”提示后，用户在浏览器中键入http://localhost:7000/就可以看到结果。
分析结果默认以包为单位进行分组显示，分析内存泄漏问题主要会使用到其中的“Heap Histogram”(与jmap-histo功能一样)与OQL页签的功能，前者可以找到内存中总容量最大的对象，后者是标准的对象查询语言，使用类似SQL的语法对内存中的对象进行查询统计。

4.1.6 jstack:Java堆栈跟踪工具

jstack（Stack Trace for Java）命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照（一般称为threaddump或javacore文件）。线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的主要目的是定位线程出现长时间停顿的原因，如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等都是导致线程长时间停顿的常见原因。线程出现停顿时通过jstack来查看各个线程的调用堆栈，就可以知道没有响应的线程到底在后台做些什么事情，或者等待什么资源。

jstack命令格式：

jstack [option] vmid

jstack 工具主要选项：

选项	作用
-F	当正常输出的请求不被响应时，强制输出线程堆栈
-l	除堆栈外，显示关于锁的附加信息
-m	如果调用到本地方法的，可以显示C/C++的堆栈

在JDK1.5中，java.lang.Thread类新增了一个getAllStackTraces()方法用于获取虚拟机中所有线程的StackTraceElement对象。使用这个方法可以通过简单的几行代码就完成jstack的大部分功能。

for(Map.Entry<Thread,StackTraceElement[]> stackTrace
                : Thread.getAllStackTraces().entrySet()){
     Thread thread = (Thread) stackTrace.getKey();
     StackTraceElement[] stack = (StackTraceElement[])stackTrace.getValue();
     if(thread.equals(Thread.currentThread())){
          continue;
     }
     System.out.println("线程："+thread.getName());
     for(StackTraceElement element :stack){
          System.out.println(element);
     }
}

4.2 JDK的可视化工具

JConsole和VisualVM，两个工具是JDK的正式成员。
JConsole是在JDK1.5时期就已经提供的虚拟机监控工具，而VisualVM在JDK1.6 Update7中才首次发布，现在已经成为Sun(Oracle)主动推动的多合一故障处理工具，并且已经从JDK中分离出来成为可以独立发展的开源项目。

4.2.1 JConsole:Java监视与管理控制台

JConsole（Java Monitoring and Management Console）是一款基于JMX的可视化监视和管理工具。它管理部分的功能是针对JMX MBean进行管理。

4.2.2 VisualVM:多合一故障处理工具

VisualVM(All-in-One Java Throubleshooting Tool)是随JDK发布的功能最强大的运行监视和故障处理程序。