JVM命令-java服务器故障排查

2018-10-19 06:30:06来源:博客园 阅读 ()

新老客户大回馈,云服务器低至5折

一、top(Linux命令)

 执行top命令:    (查看进程15477的详细情况,下文用到)

 

系统信息(前五行):

    • 第1行:Top 任务队列信息(系统运行状态及平均负载),与uptime命令结果相同。 
      • 第1段:系统当前时间,例如:16:07:37
      • 第2段:系统运行时间,未重启的时间,时间越长系统越稳定。 
        • 格式:up xx days, HH:MM
        • 例如:241 days, 20:11, 表示连续运行了241天20小时11分钟
      • 第3段:当前登录用户数,例如:1 user,表示当前只有1个用户登录
      • 第4段:系统负载,即任务队列的平均长度,3个数值分别统计最近1,5,15分钟的系统平均负载 
        • 系统平均负载:单核CPU情况下,0.00 表示没有任何负荷,1.00表示刚好满负荷,超过1侧表示超负荷,理想值是0.7;
        • 多核CPU负载:CPU核数 * 理想值0.7 = 理想负荷,例如:4核CPU负载不超过2.8何表示没有出现高负载。
    • 第2行:Tasks 进程相关信息 
      • 第1段:进程总数,例如:Tasks: 231 total, 表示总共运行231个进程
      • 第2段:正在运行的进程数,例如:1 running,
      • 第3段:睡眠的进程数,例如:230 sleeping,
      • 第4段:停止的进程数,例如:0 stopped,
      • 第5段:僵尸进程数,例如:0 zombie
    • 第3行:Cpus CPU相关信息,如果是多核CPU,按数字1可显示各核CPU信息,此时1行将转为Cpu核数行,数字1可以来回切换。 
      • 第1段:us 用户空间占用CPU百分比,例如:Cpu(s): 12.7%us,
      • 第2段:sy 内核空间占用CPU百分比,例如:8.4%sy,
      • 第3段:ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比,例如:0.0%ni,
      • 第4段:id 空闲CPU百分比,例如:77.1%id,
      • 第5段:wa 等待输入输出的CPU时间百分比,例如:0.0%wa,
      • 第6段:hi CPU服务于硬件中断所耗费的时间总额,例如:0.0%hi,
      • 第7段:si CPU服务软中断所耗费的时间总额,例如:1.8%si,
      • 第8段:st Steal time 虚拟机被hypervisor偷去的CPU时间(如果当前处于一个hypervisor下的vm,实际上hypervisor也是要消耗一部分CPU处理时间的)
    • 第4行:Mem 内存相关信息(Mem: 12196436k total, 12056552k used, 139884k free, 64564k buffers) 
      • 第1段:物理内存总量,例如:Mem: 12196436k total,
      • 第2段:使用的物理内存总量,例如:12056552k used,
      • 第3段:空闲内存总量,例如:Mem: 139884k free,
      • 第4段:用作内核缓存的内存量,例如:64564k buffers
    •  第5行:Swap 交换分区相关信息(Swap: 2097144k total, 151016k used, 1946128k free, 3120236k cached) 
      • 第1段:交换区总量,例如:Swap: 2097144k total,
      • 第2段:使用的交换区总量,例如:151016k used,
      • 第3段:空闲交换区总量,例如:1946128k free,
      • 第4段:缓冲的交换区总量,3120236k cached

 进程信息:

  在top命令中按f按可以查看显示的列信息,按对应字母来开启/关闭列,大写字母表示开启,小写字母表示关闭。带*号的是默认列。

    • A: PID = (Process Id) 进程Id;
    • E: USER = (User Name) 进程所有者的用户名;
    • H: PR = (Priority) 优先级
    • I: NI = (Nice value) nice值。负值表示高优先级,正值表示低优先级
    • O: VIRT = (Virtual Image (kb)) 进程使用的虚拟内存总量,单位kb。VIRT=SWAP+RES
    • Q: RES = (Resident size (kb)) 进程使用的、未被换出的物理内存大小,单位kb。RES=CODE+DATA
    • T: SHR = (Shared Mem size (kb)) 共享内存大小,单位kb
    • W: S = (Process Status) 进程状态。D=不可中断的睡眠状态,R=运行,S=睡眠,T=跟踪/停止,Z=僵尸进程
    • K: %CPU = (CPU usage) 上次更新到现在的CPU时间占用百分比
    • N: %MEM = (Memory usage (RES)) 进程使用的物理内存百分比
    • M: TIME+ = (CPU Time, hundredths) 进程使用的CPU时间总计,单位1/100秒 
      b: PPID = (Parent Process Pid) 父进程Id 
      c: RUSER = (Real user name) 
      d: UID = (User Id) 进程所有者的用户id 
      f: GROUP = (Group Name) 进程所有者的组名 
      g: TTY = (Controlling Tty) 启动进程的终端名。不是从终端启动的进程则显示为 ? 
      j: P = (Last used cpu (SMP)) 最后使用的CPU,仅在多CPU环境下有意义 
      p: SWAP = (Swapped size (kb)) 进程使用的虚拟内存中,被换出的大小,单位kb 
      l: TIME = (CPU Time) 进程使用的CPU时间总计,单位秒 
      r: CODE = (Code size (kb)) 可执行代码占用的物理内存大小,单位kb 
      s: DATA = (Data+Stack size (kb)) 可执行代码以外的部分(数据段+栈)占用的物理内存大小,单位kb 
      u: nFLT = (Page Fault count) 页面错误次数 
      v: nDRT = (Dirty Pages count) 最后一次写入到现在,被修改过的页面数 
      y: WCHAN = (Sleeping in Function) 若该进程在睡眠,则显示睡眠中的系统函数名 
      z: Flags = (Task Flags <sched.h>) 任务标志,参考 sched.h
    • X: COMMAND = (Command name/line) 命令名/命令行

参考  Linux性能分析工具top命令详解

 

执行top -Hp PID,如 top -Hp 15477

查看某进程中的线程  注:此时PID是线程id

如线程15571有异常需要查看,使用jstack打印堆栈,查看线程15571状态(15571 16进制=3cd3)

二、jstack

 参考 java命令--jstack 工具

    Java命令学习系列(二)——Jstack

  需要到JDK安装目录下使用(可通过ps x查看java进程,得到jdk安装目录)

  ./jstack PID(进程id)   ./jstack 15477

  红框中即为线程15571(16进制=3cd3) 状态

分析jstack日志:

 

监视器Monitor:

 Monitor是 Java中用以实现线程之间的互斥与协作的主要手段,它可以看成是对象或者 Class的锁。

每一个对象都有,也仅有一个 monitor。

下面这个图,描述了线程和Monitor之间关系,以及线程的状态转换:

进入区(Entrt Set):表示线程通过synchronized要求获取对象的锁。如果对象被锁住,则进入拥有者;否则在进入区等待。一旦对象锁被其他线程释放,立即参与竞争。

拥有者(The Owner):表示某一线程成功竞争到对象锁。

等待区(Wait Set):表示线程通过对象的object.wait()方法,释放对象的锁,并在等待区等待被唤醒。

从图中可以看出,一个 Monitor在某个时刻,只能被一个线程拥有,该线程就是 Active Thread,而其它线程都是 Waiting Thread,分别在两个队列 Entry Set和 Wait Set里面等候。

Entry Set中等待的线程动作是 Waiting for monitor entry

在 Wait Set中等待的线程动作是 in Object.wait()当一个线程申请进入临界区时,它就进入了 Entry Set队列。

(我们称被 synchronized保护起来的代码段为临界区。当一个线程申请进入临界区时,它就进入了 “Entry Set ”队列)

线程状态:

NEW:未启动的。不会出现在Dump中。

RUNNABLE:在虚拟机内执行的,运行中状态。The Owner区

BLOCKED:受阻塞并等待监视器锁。在Entry Set区等锁

WATING:无限期等待另一个线程执行特定操作。在Wait Set区等待某个condition或monitor发生,一般停留在wait()等语句里。

TIMED_WATING:有时限的等待另一个线程的特定操作。Wait Set区和WAITING的区别是wait() 等语句加上了时间限制 wait(timeout)。

TERMINATED:已退出的。

调用修饰

表示线程在方法调用时,额外的重要的操作。修饰上方的方法调用。

locked <地址> 目标:使用synchronized申请对象锁成功,监视器的拥有者。The Owner区。

waiting to lock <地址> 目标:使用synchronized申请对象锁未成功,在Entry Set区等锁。线程状态为Blocked

waiting on <地址> 目标:使用synchronized申请对象锁成功后,释放锁,在Wait Set区等锁。线程状态为WAITING或TIMED_WATING

parking to wait for <地址> 目标:调用了park(),在Wait Set区,等待许可。

 (park是基本的线程阻塞原语,不通过监视器在对象上阻塞。

  park: 进入WAITING状态,对比wait不需要获得锁就可以让线程WAITING,通过unpark唤醒)

线程动作

线程状态产生的原因。

runnable:The Owner区,状态RUNNABLE

in Object.wait():调用wait(),Wait Set区,状态为WAITING或TIMED_WAITING,修饰waiting on 

waiting for monitor entry:等锁,Entry Set区,状态BLOCKED,修饰waiting to lock

waiting on condition:因某种条件被park,Wait Set区,状态为parking to wait for

sleeping:休眠的线程,调用了Thread.sleep()

总结

1、查看线程dump,先看线程状态/线程动作(比较直观),可以确定线程目前处于哪个阶段。然后看调用修饰及锁情况,基本就可以确定次线程是否有问题;

2、可以短时间(可能有问题的时间段)内多次打印线程快照,然后查看可能有问题的某一线程在这几次的情况,可以有效查找问题。

 三、jps

类似Linux命令ps 

参考 Java命令学习系列(一)——Jps

./jps

 ./jps -q

./jps -m

./jps -l

./jps -v

 

 四、jmap

参考  Java命令学习系列(三)——Jmap

         java命令--jmap命令使用

 jmap -heap PID:堆使用情况

jmap -histo PID:对象情况

(jmap -histo:live 这个命令执行,JVM会先触发gc,然后再统计信息

   重点看项目上的类:[C是字符串数组,String用;[B是字节数组,网络层用到。这两个比较大一般没关系

  [C is a char[]
  [S is a short[]
  [I is a int[]
  [B is a byte[]
  [[I is a int[][]

 

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