40. 如何使用jstat命令监控JVM的性能？有哪些常用的监控指标？

PangHu大约 5 分钟

jstat 是JDK自带的一个命令行工具，用于监控和分析JVM的性能，特别是垃圾回收（GC）行为、堆内存使用情况和类加载情况。jstat 提供了一系列选项，可以实时获取JVM的各种性能指标，对于调试和优化Java应用程序非常有用。

1. 基本使用

jstat 的基本语法如下：

jstat [option] <vmid> [interval] [count]

[option]：指定要监控的指标类型（如GC、内存、类加载等）。
<vmid>：目标JVM的进程ID（PID），可以通过 jps 命令获取。
[interval]（可选）：数据刷新间隔，单位为毫秒。
[count]（可选）：输出数据的次数。

2. 常用监控选项

jstat 提供了多种监控选项，以下是常用的几种：

2.1 GC监控选项

-gc：显示与GC相关的堆内存统计信息，包括新生代、老年代、永久代（或元空间）以及GC次数和时间。
```
jstat -gc <vmid> [interval] [count]
```
输出示例：
```
S0C    S1C    S0U    S1U      EC       EU        OC        OU     MC       MU     CCSC     CCSU    YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
1024.0 1024.0  512.0  512.0   8192.0   4096.0   16384.0   8192.0  4096.0   2048.0  1024.0   512.0   50      1.234   5      0.678   1.912
```
字段含义：
- S0C, S1C：第一个和第二个Survivor区的容量（KB）。
- S0U, S1U：第一个和第二个Survivor区的已使用空间（KB）。
- EC, EU：Eden区的容量和已使用空间（KB）。
- OC, OU：老年代的容量和已使用空间（KB）。
- MC, MU：元空间的容量和已使用空间（KB）。
- CCSC, CCSU：压缩类空间的容量和已使用空间（KB）。
- YGC：新生代GC（Minor GC）的次数。
- YGCT：新生代GC的总时间（秒）。
- FGC：Full GC的次数。
- FGCT：Full GC的总时间（秒）。
- GCT：垃圾回收的总时间（秒）。
-gcutil：显示GC的堆内存使用率统计信息，以百分比的形式显示不同内存区域的使用情况。
```
jstat -gcutil <vmid> [interval] [count]
```
输出示例：
```
S0     S1     E      O      M     CCS   YGC     YGCT   FGC    FGCT    GCT
50.0   25.0   40.0   50.0   30.0  20.0  50      1.234  5      0.678   1.912
```
字段含义：
- S0, S1：第一个和第二个Survivor区的使用率（%）。
- E：Eden区的使用率（%）。
- O：老年代的使用率（%）。
- M：元空间的使用率（%）。
- CCS：压缩类空间的使用率（%）。
- YGC, YGCT：新生代GC的次数和总时间（秒）。
- FGC, FGCT：Full GC的次数和总时间（秒）。
- GCT：垃圾回收的总时间（秒）。
-gccapacity：显示GC相关内存区域的容量统计信息，包括当前容量和最大容量。
```
jstat -gccapacity <vmid> [interval] [count]
```
字段含义：
- S0C, S1C：第一个和第二个Survivor区的当前容量（KB）。
- S0U, S1U：第一个和第二个Survivor区的已使用空间（KB）。
- EC：Eden区的当前容量（KB）。
- EU：Eden区的已使用空间（KB）。
- OC：老年代的当前容量（KB）。
- OU：老年代的已使用空间（KB）。
- MC：元空间的当前容量（KB）。
- MU：元空间的已使用空间（KB）。
- CCSC：压缩类空间的当前容量（KB）。
- CCSU：压缩类空间的已使用空间（KB）。
- YGC：新生代GC的次数。
- FGC：Full GC的次数。

2.2 类加载监控选项

-class：显示类加载和卸载的统计信息。
```
jstat -class <vmid> [interval] [count]
```
输出示例：
```
Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes  Time
2000    2.5M   100       50K    1.234
```
字段含义：
- Loaded：已加载的类数量。
- Bytes：已加载类占用的字节数。
- Unloaded：已卸载的类数量。
- Bytes：已卸载类释放的字节数。
- Time：类加载和卸载所用的时间（秒）。

2.3 编译监控选项

-compiler：显示JIT编译器的活动信息。
```
jstat -compiler <vmid> [interval] [count]
```
输出示例：
```
Compiled  Failed  Invalid  Time  FailedType  FailedMethod
1000      5       10       2.345 1           java.lang.String::indexOf
```
字段含义：
- Compiled：编译的总数量。
- Failed：编译失败的次数。
- Invalid：无效的编译数量。
- Time：编译总时间（秒）。
- FailedType：失败的编译类型。
- FailedMethod：最后失败的编译方法。

3. 常用监控指标

新生代GC次数（YGC）和时间（YGCT）：频繁的Minor GC可能表明新生代空间不足，可能需要调整-Xmn或-XX:NewRatio参数。
Full GC次数（FGC）和时间（FGCT）：频繁的Full GC通常会导致应用长时间停顿，可能表明老年代空间不足，或者是元空间（Metaspace）压力较大。可以考虑增加老年代的内存（通过-Xmx参数）或优化代码以减少老年代的对象数量。
堆内存使用率（S0, S1, E, O, M, CCS）：监控不同内存区域的使用率，可以帮助判断内存使用是否合理，是否存在内存泄漏的可能性。
类加载和卸载统计：通过-class选项，了解类加载器的工作情况，频繁的类加载和卸载可能是内存泄漏或性能问题的信号。
JIT编译统计：通过-compiler选项，了解即时编译器的工作状态，是否存在编译失败的情况，这可能影响程序的执行效率。

4. 示例：监控GC行为

jstat -gcutil 1234 1000 10

这条命令将每秒钟（1000ms）显示一次进程ID为1234的JVM的GC统计信息，共显示10次。

5. 结合其他工具使用

jstat 常常与其他JVM监控工具（如jmap、jstack、jconsole、Java VisualVM）结合使用，以全面了解JVM的运行状态和性能问题。例如：

使用jmap查看堆转储，分析内存占用详情。
使用jstack分析线程状态，检查死锁或线程饥饿问题。
使用Java VisualVM进行更直观的图形化监控和分析。

总结

jstat 是一个强大的JVM监控工具，可以实时跟踪和分析JVM的内存使用、GC行为、类加载情况等。通过了解常用的监控指标，并结合其他监控工具，可以有效优化Java应用程序的性能，定位和解决内存相关问题。