JVM问题定位工具

JVM问题定位工具JDB

JDB是基于文本和命令行的调试工具,Jikes在JDB的基础上提供了GUI。熟悉JDB还是有价值的,很多情况下需要我们在命令行下完成简单的debug问题定位。

jdb -classpath bin com.xx.Example
jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=myhost,port=8000
jdb -connect "com.sun.jdi.CommandLineLaunch:main=Hello 1 2 3"

我们可能更熟悉使用下面这样的方式来进行调试,但本质上就是在使用JDB:

-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=9000

很多人都知道使用它可以连接上JVM进行远程调试,但是并不清楚这些参数的含义都是什么。那么你可以阅读一下JPDA的文档,JPDA是一种用于虚拟机和调试器之间消息传输的方式,二者谁都可以成为server,另一者则成为client。Sun发布了两种实现,一种是基于TCP/IP的(Socket传输),另一种是基于共享内存的(共享内存传输)。

  • Socket传输:这也是我们最常用的调试方式,其中的命令定义和响应包的定义请参阅这两个文档JDWP规格JDWP传输接口。这就是参数中transport=dt_socket的含义。
  • 共享内存传输:参数需要改成transport=dt_shmem。这种模式只支持Windows平台,当然,客户端和服务端当然在一台机器上。

Sun虚拟机实现需要指定命令行选项,以加载JDWP(Java Debug Wire Protocol Transport)代理来debug。JDK 5.0以前需要指定-Xdebug和-Xrunjdwp这两个参数,以后则可以使用参数-agentlib:jdwp替代之,它们指定了JVM使用的连接器。从上面的例子代码可以看到几个jdwp支持的参数选项,包括transport、server、suspend、address等等,这些都很常见,还包括timeout、launch(中断并开始调试的时候,执行什么程序)、onuncaught(如果出现无法捕获的异常是否需要中断并调试)等等。

-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,address=8000,onthrow=java.io.IOException,launch=/usr/local/bin/debugstub

这段参数是说,在抛出IO异常时,中断并执行debugstub。

早些时候JVM曾经因为开放这样的debug端口,遇到远程扫描,虚拟机发生崩溃,参见bug链接

VisualVM和JConsole

VisualVM这个工具来自Netbeans的项目,JVM的运行情况一目了然。它已经被收录到JDK的官方工具中去了,官网上面可以找到很多插件,这是这个工具尤其出色的地方。

JConsole也集成在JDK的工具中,图形化地监视虚拟机的状态。

jinfo/jmap/jhat/jstack/jstat

这几个命令行工具可以很方便地查看当前虚拟机的参数信息、堆、内存图、线程堆栈和垃圾回收信息,它们非常常用,不需要预先使用参数增加虚拟机开启的端口。其中,jhat命令尤其强大,它可以把堆中的对象导出成为html文件,比较两次虚拟机快照的不同,同时还支持对象查询语句来查询堆中对象的状态。

JProfiler和Optimizeit

JProfilerOptimizeit一样,都是综合性的性能剖析工具,甚至可以分析不同方法的CPU时间占用,帮助找出CPU热点。

GCView,HP Jmeter,Garbage Cat和GC Analyzer

这几个是GC日志分析工具。

IBM HeapAnalyzer和MemoryAnalyzer

IBM HeapAnalyzerMemoryAnalyzer都是dump文件分析工具,可以观察不同对象的数量,对象之间的引用关系等等,可以协助发现内存泄露点。说明一下,我们需要把core文件和dump文件区分清楚。dump文件是堆内存的映像信息,相当于把内存中存放的对象映射到一个文件里,这个文件通常会比较大;而core文件是当前的线程栈信息,是可以使用kill -3命令生成的,也可以使用jstack命令获取。

BTrace

Btrace是一种安全和动态的跟踪分析工具,功能非常强大,可以动态分析Java程序是怎么执行的。原理是在运行时把系统中的某些类替换成包含跟踪代码的类(字节码跟踪),而跟踪代码也是用Java语言完成的。

总的来说,通常监控型的工具功能最强大,但是对系统资源要求也很高,对于生产环境上特有的问题,还是多考虑使用一些快照工具,内存和CPU占用小,系统中断时间短。

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