常用java自带命令概览

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一、常用命令

jps: 查看本机的Java中进程信息。
jstack: 打印线程的执行栈信息。
jmap: 打印内存映射,制作堆Dump。
jstat: 性能监控工具。
jhat: 内存分析工具。
jconsole:简易的可视化控制台。
jvisualvm:功能强大的控制台。

二、什么是Java Dump

Java虚拟机的运行时快照。将Java虚拟机运行时的状态和信息保存到文件。

线程Dump,包含所有线程的运行状态。纯文本格式。堆Dump,包含线程Dump,包含所有堆对象的状态。二进制格式。

Java Dump有什么用？

补足传统Bug分析手段的不足: 可在任何Java环境使用;信息量充足。针对非功能正确性的Bug,主要为:多线程幵发、内存泄漏。

三、JPS 命令

查看显示当前用户所有java进程的pid信息，类似 ps -ef | grep java ，且更通用，可以查看所有进程。

实现机制:

jdk中的jps命令可以显示当前运行的java进程以及相关参数，它的实现机制如下： java程序在启动以后，会在java.io.tmpdir指定的目录下，就是临时文件夹里，生成一个类似于hsperfdata_User的文件夹，这个文件夹里（在Linux中为/tmp/hsperfdata_{userName}/），有几个文件，名字就是java进程的pid，因此列出当前运行的java进程，只是把这个目录里的文件名列一下而已。至于系统的参数什么，就可以解析这几个文件获得。

JPS失效处理

- 现象：用ps -ef|grep java能看到启动的java进程，但是用jps查看却不存在该进程的id。待会儿解释过之后就能知道在该情况下，jconsole、jvisualvm可能无法监控该进程，其他java自带工具也可能无法使用 - 分析： jps、jconsole、jvisualvm等工具的数据来源就是前面说过的一个文件---（/tmp/hsperfdata_userName/pid)。所以当该文件不存在或是无法读取时就会出现jps无法查看该进程号，jconsole无法监控等问题 - 可能原因：（1）磁盘读写、目录权限问题若该用户没有权限写/tmp目录或是磁盘已满，则无法创建/tmp/hsperfdata_userName/pid文件。或该文件已经生成，但用户没有读权限（2）临时文件丢失，被删除或是定期清理对于linux机器，一般都会存在定时任务对临时文件夹进行清理，导致/tmp目录被清空。这也是我第一次碰到该现象的原因。常用的可能定时删除临时目录的工具为crontab、redhat的tmpwatch、ubuntu的tmpreaper等等这个导致的现象可能会是这样，用jconsole监控进程，发现在某一时段后进程仍然存在，但是却没有监控信息了。（3）java进程信息文件存储地址被设置，不在/tmp目录下上面我们在介绍时说默认会在/tmp/hsperfdata_userName目录保存进程信息，但由于以上1、2所述原因，可能导致该文件无法生成或是丢失，所以java启动时提供了参数(-Djava.io.tmpdir)，可以对这个文件的位置进行设置，而jps、jconsole都只会从/tmp目录读取，而无法从设置后的目录读物信息，这是我第二次碰到该现象的原因

四、jstack 命令 - 打印线程dump

功能

jstack用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照。线程快照是当前java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。线程出现停顿的时候通过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什么事情，或者等待什么资源。如果java程序崩溃生成core文件，jstack工具可以用来获得core文件的java stack和native stack的信息，从而可以轻松地知道java程序是如何崩溃和在程序何处发生问题。另外，jstack工具还可以附属到正在运行的java程序中，看到当时运行的java程序的java stack和native stack的信息, 如果现在运行的java程序呈现hung的状态，jstack是非常有用的。

So,jstack命令主要用来查看Java线程的调用堆栈的，可以用来分析线程问题（如死锁）。

线程状态：

NEW 未启动的，不会出现在dump中
RUNNABLE 运行中的，
Blocked 被阻塞且并等待监控器锁
Waiting 无限期等待其他线程执行特定操作
Timed_waiting 有时限的等待另一个线程执行特定操作
Terminated 已退出的
monitor

每个对象有且仅有一个monitor，相当于锁，想要获取对象的访问或使用权，需要先获取对象的锁，如果没有获取到，则等待（entry set）；如果获取之后，执行object.wait（wait set）方法，会进入等待；获取到锁的线程可以得到访问权（owner）。

线程动作

runnable:状态一般为runnable
wait on condition：等待区等待，被park
in Object.wait()：等待区等待，状态为waiting 或 timed_waiting
waiting for monitor entry，：进入区等待，状态为 blocked
sleeping：休眠的线程，调用了Thread.sleep().

调用修饰

locked <地址> :锁定了目标，获取了对象的锁,见识器的拥有者
wait to lock <地址> :未获取成功，进入去等待
wait on <地址>:使用synchron申请对象锁成功后，释放锁并在等待区等待
parking to wait for <地址> 目标

locked at oracle.jdbc.driver.PhysicalConnection.prepareStatement - locked <0x00002aab63bf7f58> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection) at oracle.jdbc.driver.PhysicalConnection.prepareStatement - locked <0x00002aab63bf7f58> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection) at com.jiuqi.dna.core.internal.db.datasource.PooledConnection.prepareStatement

通过synchronized关键字,成功获取到了对象的锁,成为监视器的拥有者,在临界区内操作。对象锁是可以线程重入的。

waiting to lock at com.jiuqi.dna.core.impl.CacheHolder.isVisibleIn(CacheHolder.java:165) - waiting to lock <0x0000000097ba9aa8> (a CacheHolder) at com.jiuqi.dna.core.impl.CacheGroup$Index.findHolder at com.jiuqi.dna.core.impl.ContextImpl.find at com.jiuqi.dna.bap.basedata.common.util.BaseDataCenter.findInfo 通过synchronized关键字,没有获取到了对象的锁,线程在监视器的进入区等待。在调用栈顶出现,线程状态为Blocked。 waiting on at java.lang.Object.wait(Native Method) - waiting on <0x00000000da2defb0> (a WorkingThread) at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingManager.getWorkToDo - locked <0x00000000da2defb0> (a WorkingThread) at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingThread.run

通过synchronized关键字,成功获取到了对象的锁后,调用了wait方法,进入对象的等待区等待。在调用栈顶出现,线程状态为WAITING或TIMED_WATING。

parking to wait for

park是基本的线程阻塞原语,不通过监视器在对象上阻塞。随concurrent包会出现的新的机制,不synchronized体系不同。

线程Dump的分析

原则

结合代码阅读的推理。需要线程Dump和源码的相互推导和印证。

造成Bug的根源往往丌会在调用栈上直接体现,一定格外注意线程当前调用之前的所有调用。

入手点

进入区等待

"d&a-3588" daemon waiting for monitor entry [0x000000006e5d5000] java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor) at com.jiuqi.dna.bap.authority.service.UserService$LoginHandler.handle() - waiting to lock <0x0000000602f38e90> (a java.lang.Object) at com.jiuqi.dna.bap.authority.service.UserService$LoginHandler.handle()

线程状态BLOCKED,线程动作wait on monitor entry,调用修饰waiting to lock总是一起出现。表示在代码级别已经存在冲突的调用。必然有问题的代码,需要尽可能减少其发生。

同步块阻塞

一个线程锁住某对象,大量其他线程在该对象上等待。

"blocker" runnable java.lang.Thread.State: RUNNABLE at com.jiuqi.hcl.javadump.Blocker$1.run(Blocker.java:23) - locked <0x00000000eb8eff68> (a java.lang.Object) "blockee-11" waiting for monitor entry java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor) at com.jiuqi.hcl.javadump.Blocker$2.run(Blocker.java:41) - waiting to lock <0x00000000eb8eff68> (a java.lang.Object) "blockee-86" waiting for monitor entry java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor) at com.jiuqi.hcl.javadump.Blocker$2.run(Blocker.java:41) - waiting to lock <0x00000000eb8eff68> (a java.lang.Object)

持续运行的IO IO操作是可以以RUNNABLE状态达成阻塞。例如:数据库死锁、网络读写。格外注意对IO线程的真实状态的分析。一般来说,被捕捉到RUNNABLE的IO调用,都是有问题的。

以下堆栈显示：线程状态为RUNNABLE。调用栈在SocketInputStream或SocketImpl上,socketRead0等方法。调用栈包含了jdbc相关的包。很可能发生了数据库死锁

"d&a-614" daemon prio=6 tid=0x0000000022f1f000 nid=0x37c8 runnable [0x0000000027cbd000] java.lang.Thread.State: RUNNABLE at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method) at java.net.SocketInputStream.read(Unknown Source) at oracle.net.ns.Packet.receive(Packet.java:240) at oracle.net.ns.DataPacket.receive(DataPacket.java:92) at oracle.net.ns.NetInputStream.getNextPacket(NetInputStream.java:172) at oracle.net.ns.NetInputStream.read(NetInputStream.java:117) at oracle.jdbc.driver.T4CMAREngine.unmarshalUB1(T4CMAREngine.java:1034) at oracle.jdbc.driver.T4C8Oall.receive(T4C8Oall.java:588) 分线程调度的休眠正常的线程池等待 "d&a-131" in Object.wait() java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor) at java.lang.Object.wait(Native Method) at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingManager.getWorkToDo(WorkingManager.java:322) - locked <0x0000000313f656f8> (a com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingThread) at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingThread.run(WorkingThread.java:40) 可疑的线程等待 "d&a-121" in Object.wait() java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor) at java.lang.Object.wait(Native Method) at java.lang.Object.wait(Object.java:485) at com.jiuqi.dna.core.impl.AcquirableAccessor.exclusive() - locked <0x00000003011678d8> (a com.jiuqi.dna.core.impl.CacheGroup) at com.jiuqi.dna.core.impl.Transaction.lock()

入手点总结

wait on monitor entry：被阻塞的,肯定有问题

runnable ：注意IO线程

in Object.wait()：注意非线程池等待

使用

想要学习一个命令，先来看看帮助，使用jstack -help查看帮助：

hollis@hos:~$ jstack -help Usage: jstack [-l] <pid> (to connect to running process) jstack -F [-m] [-l] <pid> (to connect to a hung process) jstack [-m] [-l] <executable> <core> (to connect to a core file) jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname> (to connect to a remote debug server)Options: -F to force a thread dump. Use when jstack <pid> does not respond (process is hung) -m to print both java and native frames (mixed mode) -l long listing. Prints additional information about locks -h or -help to print this help message

-F当’jstack [-l] pid’没有相应的时候强制打印栈信息 -l长列表. 打印关于锁的附加信息,例如属于java.util.concurrent的ownable synchronizers列表. -m打印java和native c/c++框架的所有栈信息. -h | -help打印帮助信息 pid 需要被打印配置信息的java进程id,可以用jps查询.

首先，我们分析这么一段程序的线程情况：

/** * @author hollis */ public class JStackDemo1 { public static void main(String[] args) { while (true) { //Do Nothing } } }

先是有jps查看进程号：

hollis@hos:~$ jps 29788 JStackDemo1 29834 Jps 22385 org.eclipse.equinox.launcher_1.3.0.v20130327-1440.jar

然后使用jstack 查看堆栈信息：

hollis@hos:~$ jstack 29788

2015-04-17 23:47:31

...此处省略若干内容...

"main" prio=10 tid=0x00007f197800a000 nid=0x7462 runnable [0x00007f197f7e1000]

java.lang.Thread.State: RUNNABLE

at javaCommand.JStackDemo1.main(JStackDemo1.java:7)

我们可以从这段堆栈信息中看出什么来呢？我们可以看到，当前一共有一条用户级别线程,线程处于runnable状态，执行到JStackDemo1.java的第七行。看下面代码：

/** * @author hollis */ public class JStackDemo1 { public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(new Thread1()); thread.start(); } } class Thread1 implements Runnable{ @Override public void run() { while(true){ System.out.println(1); } } }

线程堆栈信息如下：

"Reference Handler" daemon prio=10 tid=0x00007fbbcc06e000 nid=0x286c in Object.wait() [0x00007fbbc8dfc000] java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor) at java.lang.Object.wait(Native Method) - waiting on <0x0000000783e066e0> (a java.lang.ref.Reference$Lock) at java.lang.Object.wait(Object.java:503) at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:133) - locked <0x0000000783e066e0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)

我们能看到：

线程的状态： WAITING 线程的调用栈线程的当前锁住的资源： <0x0000000783e066e0> 线程当前等待的资源：<0x0000000783e066e0>

为什么同时锁住的等待同一个资源：

线程的执行中，先获得了这个对象的 Monitor（对应于 locked <0x0000000783e066e0>）。当执行到 obj.wait(), 线程即放弃了 Monitor的所有权，进入 “wait set”队列（对应于 waiting on <0x0000000783e066e0> ）。

死锁分析

学会了怎么使用jstack命令之后，我们就可以看看，如何使用jstack分析死锁了，这也是我们一定要掌握的内容。啥叫死锁？所谓死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。说白了，我现在想吃鸡蛋灌饼，桌子上放着鸡蛋和饼，但是我和我的朋友同时分别拿起了鸡蛋和病，我手里拿着鸡蛋，但是我需要他手里的饼。他手里拿着饼，但是他想要我手里的鸡蛋。就这样，如果不能同时拿到鸡蛋和饼，那我们就不能继续做后面的工作（做鸡蛋灌饼）。所以，这就造成了死锁。看一段死锁的程序：

package javaCommand; /** * @author hollis */ public class JStackDemo { public static void main(String[] args) { Thread t1 = new Thread(new DeadLockclass(true));//建立一个线程 Thread t2 = new Thread(new DeadLockclass(false));//建立另一个线程 t1.start();//启动一个线程 t2.start();//启动另一个线程 } } class DeadLockclass implements Runnable { public boolean falg;// 控制线程 DeadLockclass(boolean falg) { this.falg = falg; } public void run() { /** * 如果falg的值为true则调用t1线程 */ if (falg) { while (true) { synchronized (Suo.o1) { System.out.println("o1 " + Thread.currentThread().getName()); synchronized (Suo.o2) { System.out.println("o2 " + Thread.currentThread().getName()); } } } } /** * 如果falg的值为false则调用t2线程 */ else { while (true) { synchronized (Suo.o2) { System.out.println("o2 " + Thread.currentThread().getName()); synchronized (Suo.o1) { System.out.println("o1 " + Thread.currentThread().getName()); } } } } } }class Suo { static Object o1 = new Object(); static Object o2 = new Object(); }

当我启动该程序时，我们看一下控制台：

我们发现，程序只输出了两行内容，然后程序就不再打印其它的东西了，但是程序并没有停止。这样就产生了死锁。当线程1使用synchronized锁住了o1的同时，线程2也是用synchronized锁住了o2。当两个线程都执行完第一个打印任务的时候，线程1想锁住o2，线程2想锁住o1。但是，线程1当前锁着o1，线程2锁着o2。所以两个想成都无法继续执行下去，就造成了死锁。

然后，我们使用jstack来看一下线程堆栈信息：

Found one Java-level deadlock: ============================= "Thread-1": waiting to lock monitor 0x00007f0134003ae8 (object 0x00000007d6aa2c98, a java.lang.Object), which is held by "Thread-0" "Thread-0": waiting to lock monitor 0x00007f0134006168 (object 0x00000007d6aa2ca8, a java.lang.Object), which is held by "Thread-1"Java stack information for the threads listed above: =================================================== "Thread-1": at javaCommand.DeadLockclass.run(JStackDemo.java:40) - waiting to lock <0x00000007d6aa2c98> (a java.lang.Object) - locked <0x00000007d6aa2ca8> (a java.lang.Object) at java.lang.Thread.run(Thread.java:745) "Thread-0": at javaCommand.DeadLockclass.run(JStackDemo.java:27) - waiting to lock <0x00000007d6aa2ca8> (a java.lang.Object) - locked <0x00000007d6aa2c98> (a java.lang.Object) at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)Found 1 deadlock.

哈哈，堆栈写的很明显，它告诉我们 Found one Java-level deadlock，然后指出造成死锁的两个线程的内容。然后，又通过 Java stack information for the threads listed above来显示更详细的死锁的信息。他说

Thread-1在想要执行第40行的时候，当前锁住了资源<0x00000007d6aa2ca8>,但是他在等待资源<0x00000007d6aa2c98> Thread-0在想要执行第27行的时候，当前锁住了资源<0x00000007d6aa2c98>,但是他在等待资源<0x00000007d6aa2ca8> 由于这两个线程都持有资源，并且都需要对方的资源，所以造成了死锁。原因我们找到了，就可以具体问题具体分析，解决这个死锁了。