JVM监控与调优:jstat命令实战_jstat -gc命令详解

在生产环境中执行的应用程序当出现响应时间慢以及过于频繁的GC，那么此时就需要收集JVM运行的数据来分析是什么原因导致了应用程序响应时间慢，也许在这个过程中出现了大量的文件I/O加载导致都有可能导致程序出现内存泄露等情况。特别是在企业级的生产环境中，在出现问题的时候很难使用主流的可视化工具来查看JVM运行过程中的数据，此时可以使用jstat命令工具来收集JVM运行过程中的数据，下面详细地阐述jstat命令行工具的案例应用与实战。

jstat全称为JVM Statistics Monitoring Tool，它主要用于收集JVM在执行过程中运行的各种数据，如垃圾收集，GC次数以及YGC、YGCT等数据。jstat是一个命令行的工具，下面汇总了jstat命令行使用过程中常用到的选项，具体如下所示。

• -gc:监视JAVA的堆情况，包含了老年代、新生代、GC次数&时间等

• gcnew:监视新生代GC状况

• -gcold:监视老生代GC状况

• -gcutil:输出的内容与“-gc”基本一致，重点关注已使用空间占总空间的百分比

• -class:监视类装、卸载数量、总空间、类装载所消耗费的时间

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jstat案例实战

在案例代码中编写了不断的加载对象，持续的进行最终会导致程序出现内存泄露，涉及到的案例代码如下。

import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.UUID; @RestControllerpublic class HeapController{ @RequestMapping("/heap") public void heap (){ List<Person> lists=new ArrayList<Person>(); while (true) { int i=0; lists.add(new Person(i++,UUID.randomUUID().toString())); } }}

启动应用程序，逐步地演示下上面阐述到的各个命令行选项工具的应用。首先来看“-class”中需要输出的信息，每隔1秒打印一次并且加上时间戳,打印10次，每5行输出表头信息，执行命令以及输出的结果信息如下：

localhost:~$jps48199Jps48143 DbPlusApplicationlocalhost:~ $ jstat -class -t -h5 48143 1000 10Timestamp Loaded Bytes Unloaded Bytes Time 146.6 8356 15240.6 0 0.0 3.09 147.6 8356 15240.6 0 0.0 3.09 148.6 8356 15240.6 0 0.0 3.09 149.6 8601 15672.1 43 58.6 3.23 150.6 8601 15672.1 43 58.6 3.23Timestamp Loaded Bytes Unloaded Bytes Time 151.6 8601 15672.1 43 58.6 3.23 152.6 8752 15925.3 43 58.6 3.33 153.6 8771 15948.6 43 58.6 3.33 154.6 8771 15948.6 43 58.6 3.33 155.6 8771 15948.6 43 58.6 3.33

备注：如上可以看到类装载、卸载数量、装载耗时都是呈上升的趋势。

下面再演示下可能出现内存泄露的情况下新生代指标的变化趋势，执行命令以及输出结果信息如下：

localhost:~ $ jps48354DbPlusApplication48367Jpslocalhost:~ $ jstat -gcnew -t -h5 48354 1000 10Timestamp S0C S1C S0U S1U TT MTT DSS EC EU YGC YGCT 50.1 2048.0 2048.0 0.0 584.8 1 15 2048.0 6656.0 1738.5 65 0.121 51.1 2048.0 2048.0 0.0 584.8 1 15 2048.0 6656.0 1789.4 65 0.121 52.1 2048.0 2048.0 0.0 950.9 1 15 2048.0 6656.0 0.0 69 0.133 53.2 2048.0 2048.0 0.0 0.0 1 15 2048.0 6656.0 6656.0 75 0.146 54.2 2048.0 2048.0 0.0 0.0 1 15 2048.0 6656.0 6656.0 75 0.146Timestamp S0C S1C S0U S1U TT MTT DSS EC EU YGC YGCT 55.2 2048.0 2048.0 0.0 0.0 1 15 2048.0 6656.0 6656.0 75 0.146 56.2 2048.0 1536.0 1089.8 0.0 2 15 1536.0 7168.0 6184.5 76 0.149 57.2 2048.0 1536.0 1089.8 0.0 2 15 1536.0 7168.0 6527.5 76 0.149 58.2 2048.0 1536.0 1089.8 0.0 2 15 1536.0 7168.0 6601.6 76 0.149 59.2 2048.0 1536.0 1089.8 0.0 2 15 1536.0 7168.0 6665.8 77 0.149

备注：如上输出信息中，可以看到新生代空间EU从1738.5一直上升到6665.8，YGC的次数最多是77，YGCT耗时时间从0.121s一直上升到0.149s。

如下演示可能出现内存泄露的情况下老年代指标变化的趋势过程，执行的命令以及输出的结果信息如下：

localhost:~$jps48518DbPlusApplication48523 Jpslocalhost:~ $ jstat -gcold -t -h5 48518 1000 15Timestamp MC MU CCSC CCSU OC OU YGC FGC FGCT GCT 31.0 46168.0 43040.7 6272.0 5611.1 22016.0 19029.5 65 2 0.081 0.235 32.1 46168.0 43040.7 6272.0 5611.1 22016.0 19029.5 65 2 0.081 0.235 33.1 46168.0 43040.7 6272.0 5611.1 22016.0 19029.5 65 2 0.081 0.235 34.1 46168.0 43040.7 6272.0 5611.1 22016.0 19029.5 65 2 0.081 0.235 35.0 47576.0 44156.6 6400.0 5750.3 22016.0 21703.9 75 16 0.813 1.000Timestamp MC MU CCSC CCSU OC OU YGC FGC FGCT GCT 36.0 47576.0 44156.8 6400.0 5750.3 22016.0 21703.6 75 36 1.805 1.992 37.1 47576.0 44156.9 6400.0 5750.3 22016.0 21703.6 75 55 2.769 2.956 38.1 47832.0 44645.1 6400.0 5818.2 22016.0 15092.8 76 57 3.009 3.198 39.1 48728.0 45331.7 6528.0 5905.2 22016.0 21948.4 86 71 3.724 3.934 40.1 48728.0 45331.7 6528.0 5905.2 22016.0 21670.1 86 94 4.744 4.954Timestamp MC MU CCSC CCSU OC OU YGC FGC FGCT GCT 41.1 48728.0 45333.8 6528.0 5905.8 22016.0 21670.1 86 116 5.721 5.931 42.1 48728.0 45333.8 6528.0 5905.8 22016.0 15336.1 86 120 5.951 6.161 43.1 48728.0 45343.0 6528.0 5905.8 22016.0 21711.1 98 137 6.692 6.926 44.1 48728.0 45343.0 6528.0 5905.8 22016.0 21710.9 98 160 7.723 7.957 45.1 48728.0 45343.0 6528.0 5905.8 22016.0 15346.2 98 176 8.434 8.669

备注：在如上可以看到OU的变化趋势是上升到21711.1最后是下降的趋势，而YGC、FGC的次数一直是上升的趋势，FGCT、GCT的耗时也是上升的趋势，其中GCT的总耗时最大是8.669s。

判断是否内存泄露

在jstat命令行工具中可以根据如下的思路来判断是否可能出现了内存泄露，具体思路如下：

• 运行中的Java程序，运行jstat命令行工具获取JVM运行的数据，重点关注OU值的数据(OU:老年代目前已使用空间)

• 重复如上的操作，如果OU的值呈上升的趋势，说明Java程序的老年代内存已使用量在不断上涨，那么也就意味着无法回收的对象在不断的增加，很有可能存在内存泄露。

根据如上的思路，下面调用应用程序的不同接口，关注所有的GC指标，执行的命令以及输出的值信息如下

localhost:~$jps49066 DbPlusApplication49083 Jpslocalhost:~$jstat-gc-t-h549066100030Timestamp S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT 33.4 2560.0 2560.0 608.0 0.0 5632.0 4355.3 22016.0 19491.3 45904.0 42710.0 6224.0 5572.1 64 0.186 2 0.108 0.294 34.4 2560.0 2560.0 608.0 0.0 5632.0 4468.2 22016.0 19491.3 45904.0 42710.0 6224.0 5572.1 64 0.186 2 0.108 0.294 35.4 2560.0 2560.0 608.0 0.0 5632.0 4524.6 22016.0 19491.3 45904.0 42710.0 6224.0 5572.1 64 0.186 2 0.108 0.294 36.4 2560.0 2560.0 608.0 0.0 5632.0 4637.4 22016.0 19491.3 45904.0 42710.0 6224.0 5572.1 64 0.186 2 0.108 0.294 37.4 2560.0 2560.0 608.0 0.0 5632.0 4694.1 22016.0 19491.3 45904.0 42710.0 6224.0 5572.1 64 0.186 2 0.108 0.294Timestamp S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT 38.4 2048.0 2048.0 0.0 1113.9 6656.0 2269.6 22016.0 20336.9 47952.0 44524.5 6480.0 5821.6 67 0.198 2 0.108 0.305 39.4 2048.0 2048.0 0.0 1113.9 6656.0 2354.7 22016.0 20336.9 47952.0 44524.5 6480.0 5821.6 67 0.198 2 0.108 0.305 40.4 2048.0 2048.0 1118.5 0.0 6656.0 726.2 22016.0 20800.9 48720.0 45417.2 6480.0 5915.8 68 0.200 2 0.108 0.308 41.4 2048.0 2048.0 1118.5 0.0 6656.0 1594.6 22016.0 20800.9 48720.0 45417.2 6480.0 5915.8 68 0.200 2 0.108 0.308 42.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 698.4 22016.0 16514.3 49360.0 46074.2 6608.0 5989.8 69 0.204 3 0.215 0.418Timestamp S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT 43.4 2048.0 2048.0 0.0 985.3 6656.0 0.0 22016.0 20549.8 49360.0 46117.1 6608.0 5995.6 75 0.230 3 0.215 0.445 44.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 5995.1 22016.0 21668.7 49360.0 46110.1 6608.0 5994.5 76 0.236 20 1.133 1.369 45.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6624.6 22016.0 21576.5 49360.0 46110.1 6608.0 5994.5 76 0.236 39 2.139 2.376 46.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6652.9 22016.0 21525.2 49360.0 46110.1 6608.0 5994.5 76 0.236 58 3.157 3.393 47.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21525.7 49360.0 46110.1 6608.0 5994.5 76 0.236 77 4.113 4.349Timestamp S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT 48.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21528.9 49360.0 46110.1 6608.0 5994.5 76 0.236 97 5.120 5.356 49.5 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21532.5 49360.0 46110.4 6608.0 5994.5 76 0.236 116 6.105 6.341 50.5 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21538.4 49360.0 46110.4 6608.0 5994.5 76 0.236 136 7.124 7.360 51.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21540.8 49360.0 46110.4 6608.0 5994.5 76 0.236 156 8.141 8.377 52.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21548.3 49360.0 46110.4 6608.0 5994.5 76 0.236 175 9.101 9.337Timestamp S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT 53.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21558.3 49360.0 46110.4 6608.0 5994.5 76 0.236 195 10.106 10.342 54.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21566.5 49360.0 46110.7 6608.0 5994.5 76 0.236 215 11.110 11.346 55.5 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21572.2 49360.0 46111.4 6608.0 5994.5 76 0.236 235 12.134 12.370 56.5 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21575.0 49360.0 46111.8 6608.0 5994.5 76 0.236 255 13.137 13.374 57.4 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6655.8 22016.0 21571.3 49360.0 46113.0 6608.0 5994.5 76 0.236 274 14.102 14.338Timestamp S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT 58.5 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 6656.0 22016.0 21578.2 49360.0 46114.4 6608.0 5994.5 76 0.236 294 15.112 15.348 59.5 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 4720.5 22016.0 15587.7 49616.0 46116.6 6608.0 5994.5 76 0.236 309 15.962 16.198 60.5 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 4790.8 22016.0 15587.7 49616.0 46116.6 6608.0 5994.5 76 0.236 309 15.962 16.198 61.5 2048.0 2048.0 0.0 0.0 6656.0 4855.1 22016.0 15587.7 49616.0 46116.6 6608.0 5994.5 76 0.236 309 15.962 16.19862.52048.02048.00.00.06656.04921.322016.015587.749616.046116.66608.05994.5760.23630915.96216.198

备注：在如上中依据每5行输出一次表头信息，而OU的值分别是：19491.3、20336.9、20549.8、21528.9、21558.3、21578.2，可以看到OU的值呈上升的趋势，根据之前的判断思路程序很有可能出现内存泄露，程序端运行错误确实显示了内存泄露的错误信息，具体为：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space。在上面的数据中也可以看到YGC、FGC都在上升，特别是FGC从2一直上升到了309，变化趋势很大，对应的FGCT它的耗时也是从0.108一直到最后的15.962，而YGC、YGCT有变化趋势但是不是那么很明显。FGCT耗时拉高了整体的GCT的耗时，总耗时最后是16.198，等于FGCT占用了总耗时的98.54%。因此在工作中当程序很有可能内存泄露的时候重点关注OU的值，以及对应的FGC次数、FGCT耗时情况。

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