监控工具

JVM 监控工具全指南：从命令行到可视化工具

监控是 JVM 性能优化和问题排查的基础。JDK 自带了丰富的命令行工具，同时还有多种可视化工具，覆盖从进程监控、GC 分析、内存快照到线程跟踪的全场景。本文将系统梳理这些工具的功能、用法及适用场景，帮助开发者快速定位和解决 JVM 相关问题。

JDK 自带命令行工具

命令行工具轻量高效，适合在服务器环境中快速排查问题，核心工具包括 jps、jstat、jinfo、jmap、jstack、jcmd 等。

jps：查看 Java 进程信息

功能：列出当前运行的 Java 进程 ID 及主类信息，类似 ps 但仅针对 Java 程序。

用法：

jps [-q] [-mlvV] [<hostid>]

常用选项：

• -q：仅显示进程 ID（PID），不显示主类名；
• -l：显示主类全限定名（如 com.example.Application）或 JAR 包路径；
• -m：显示传递给 main() 方法的参数；
• -v：显示 JVM 启动参数（如 -Xms2g -Xmx2g）。

示例：

jps -l  # 显示进程 ID 和主类全路径
# 输出：
# 12345 com.example.Application
# 67890 org.springframework.boot.loader.JarLauncher

注意：若 Java 进程启动时添加了 -XX:-UsePerfData，jps 将无法探测到该进程。

jstat：JVM 统计信息监控

功能：实时监控虚拟机的类加载、内存、GC、JIT 编译等统计数据，是排查 GC 问题和内存泄漏的核心工具。

用法：

jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <pid> [<interval> [<count>]]

核心参数：

• <option>：监控选项（如 -gc、-gcutil）；
• -t：输出时间戳（进程启动后的秒数）；
• -h<lines>：每 <lines> 行输出一次表头；
• <interval>：采样间隔（单位 ms，默认 1000）；
• <count>：采样次数（默认无限）。

常用监控选项

选项	功能描述	核心输出指标（示例）
-class	类加载统计	Loaded（加载类数）、Unloaded（卸载类数）、Time（类加载耗时）
-gc	堆内存及 GC 统计	S0U（S0 区使用量）、EU（Eden 区使用量）、OU（老年代使用量）、YGC（Young GC 次数）、FGC（Full GC 次数）
-gcutil	堆内存使用百分比	S0（S0 区使用率）、E（Eden 区使用率）、O（老年代使用率）、GCT（总 GC 耗时）
-gccause	同 -gcutil，额外显示 GC 原因	LGCC（最近 GC 原因）、GCC（当前 GC 原因，如 Allocation Failure）
-gcnew	新生代 GC 统计	TT（对象存活次数阈值）、EC（Eden 区容量）、YGCT（Young GC 总耗时）
-gcold	老年代 GC 统计	OC（老年代容量）、OU（老年代使用量）、FGCT（Full GC 总耗时）

示例：

# 每 2000ms 监控一次 GC 百分比，共 5 次，带时间戳和表头（每 2 行）
jstat -gcutil -t -h2 12345 2000 5

jinfo：查看 / 修改 JVM 参数

功能：实时查看和动态修改虚拟机参数（仅支持标记为 manageable 的参数）。

用法：

jinfo [option] <pid>

常用选项：

• -flags：显示所有 JVM 参数；
• -flag <name>：显示指定参数值（如 -flag MaxHeapSize）；
• -flag [+|-]<name>：开启 / 关闭参数（如 -flag +PrintGC）；
• -flag <name>=<value>：修改参数值（如 -flag HeapDumpPath=/tmp/dump.hprof）；
• -sysprops：显示系统属性（类似 System.getProperties()）。

示例：

jinfo -flags 12345  # 查看进程 12345 的所有 JVM 参数
jinfo -flag PrintGCDetails 12345  # 查看是否开启 GC 详细日志

注意：仅 java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep manageable 列出的参数可动态修改。

jmap：内存快照与对象统计

功能：生成堆内存快照（dump 文件）、统计存活对象分布，是分析内存泄漏和大对象的关键工具。

用法：

jmap [option] <pid>

核心选项：

• -histo[:live]：统计堆中对象数量和大小（live 仅统计存活对象）；
• -heap：输出堆内存详细信息（如分代大小、GC 收集器类型）；
• -dump:<dump-options>：生成堆快照（format=b 表示二进制格式）；
• -F：强制生成快照（当进程无响应时）。

示例：

# 统计存活对象（会触发 Full GC）
jmap -histo:live 12345 | head -10  # 显示前 10 行

# 生成存活对象的堆快照（保存到 heap.bin）
jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin 12345

自动生成快照：启动时添加 JVM 参数，OOM 时自动生成快照：

java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/tmp/oom_dump.hprof -jar app.jar

jstack：线程堆栈分析

功能：生成线程堆栈快照，用于排查线程死锁、死循环、阻塞等问题。

用法：

jstack [-l] [-F] <pid>

常用选项：

• -l：显示额外的锁信息（如 synchronized 持有的锁）；
• -F：强制生成快照（进程无响应时）。

线程状态解读：

• RUNNABLE：运行中；
• BLOCKED：阻塞（等待锁）；
• WAITING：等待（如 Object.wait()）；
• TIMED_WAITING：超时等待（如 Thread.sleep(1000)）；
• DEADLOCK：死锁（需结合 -l 查看）。

示例：

jstack -l 12345 > stack.log  # 导出线程堆栈到文件
grep "BLOCKED" stack.log  # 统计阻塞线程数

jcmd：多功能命令行工具

功能：集成了 jps、jinfo、jmap、jstack 等工具的功能，支持更多高级操作（如手动触发 GC、查看系统属性）。

用法：

jcmd <pid> <command>

常用命令：

• Thread.print：打印线程堆栈（类似 jstack）；
• GC.heap_dump：生成堆快照（类似 jmap -dump）；
• GC.run：手动触发 GC；
• VM.flags：查看 JVM 参数（类似 jinfo -flags）；
• VM.system_properties：查看系统属性（类似 jinfo -sysprops）。

示例：

jcmd 12345 Thread.print  # 打印线程堆栈
jcmd 12345 GC.heap_dump /tmp/jcmd_heap.bin  # 生成堆快照
jcmd 12345 VM.uptime  # 查看进程启动时间

可视化监控工具

可视化工具更直观，适合实时监控和复杂分析，尤其适合开发和测试环境。

VisualVM（JDK 自带）

功能：集成了性能分析、内存监控、线程分析、堆快照分析等功能，支持插件扩展（如 GC 监控插件）。

核心功能：

• 概览：显示进程基本信息（PID、主类、JVM 参数）；

  

  VisualVM概览

• 监控：实时跟踪 CPU、堆内存、类加载、线程数量；

  

  VisualVM监视

• 线程：查看线程状态及堆栈，检测死锁；

  

  VisualVM线程

• 抽样器：CPU 和内存抽样，定位热点方法和大对象；

  

  VisualVM抽样器

• 堆 Dump：生成并分析堆快照。

启动：JDK 目录下执行 jvisualvm，支持本地和远程进程（需配置 JMX 参数）。

远程连接配置：
启动 Java 进程时添加参数：

java -Djava.rmi.server.hostname=<远程IP> \
     -Dcom.sun.management.jmxremote \
     -Dcom.sun.management.jmxremote.port=8888 \
     -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false \
     -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false \
     -jar app.jar

JConsole（JDK 自带）

功能：轻量级可视化工具，监控内存、线程、类加载、VM 信息等，适合快速查看基本状态。

核心功能：

• 概览：CPU、堆内存、线程、类加载的实时曲线；

  

  JConsole概览

• 内存：分代内存使用详情，支持手动触发 GC；

  

  JConsole内存

• 线程：线程状态列表，检测死锁；

  

  JConsole线程

• VM 信息：JVM 参数、系统属性、操作系统信息。

  

  JConsole虚拟机概要

启动：JDK 目录下执行 jconsole，自动识别本地进程，支持远程 JMX 连接（同 VisualVM）。

Arthas（阿里开源）

功能：在线诊断工具，无需重启即可监控、跟踪代码执行，适合生产环境排查问题。

核心功能：

• dashboard：实时查看系统面板（CPU、内存、线程）；
• trace：跟踪方法调用耗时，定位性能瓶颈；
• watch：观察方法入参、返回值和异常；
• heapdump：生成堆快照；
• thread：查看线程状态，检测死锁。

优势：中文文档、操作简单，支持动态修改日志级别、热更新代码。

使用：官网下载后执行 java -jar arthas-boot.jar，选择进程即可进入交互界面。

MAT（Memory Analyzer Tool）

功能：专业堆快照分析工具，用于排查内存泄漏，支持大文件分析（GB 级）。

核心功能：

• Leak Suspects：自动检测内存泄漏点；
• Dominator Tree：展示对象支配关系，定位大对象；
• Histogram：对象数量和大小统计；
• Path to GC Roots：追踪对象到 GC Roots 的引用链。

使用：导入 jmap 生成的 dump 文件，通过 “Leak Suspects” 快速定位泄漏原因。

GC 分析工具

• GCViewer：离线分析 GC 日志，生成图表（GC 频率、耗时、内存变化）；
• GCEasy（在线）：上传 GC 日志，自动生成分析报告（推荐，支持多语言，地址：gceasy.io）。

其他工具

• JMC（Java Mission Control）：集成 Java Flight Recorder，收集 JVM 性能数据，适合长期监控；
• JProfiler：商业工具，功能全面（内存、CPU、线程分析），支持远程监控；
• btrace：动态追踪工具，无需修改代码即可监控方法调用、参数和返回值。

工具选择指南

问题类型	推荐工具组合	核心操作
GC 频繁 / 耗时过长	jstat -gcutil + GC 日志 + GCEasy/GCViewer	监控 GC 频率和耗时，分析日志中的 Young GC/Full GC 原因
内存泄漏	jmap -histo:live + MAT + jstat -gc	统计存活对象，生成堆快照，用 MAT 追踪泄漏对象的引用链
线程阻塞 / 死锁	jstack + VisualVM/Arthas thread 命令	导出线程堆栈，查找 BLOCKED 线程和死锁信息
方法耗时过长	Arthas trace/watch + perf top	跟踪方法调用耗时，定位热点函数
生产环境在线诊断	Arthas + jcmd	避免重启，实时监控和调整参数