1、記憶體Heap Dump檔案抓取

heap dump記錄了JVM中堆記憶體執行的情況。

• XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
  ​ 應用啟動時配置引數，當OutOfMemoryError發生時自動生成 Heap Dump 檔案。這可是一個非常有用的引數，因為當你需要分析Java記憶體使用情況時，往往是在OOM(OutOfMemoryError)發生時。

  -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 
  -XX:HeapDumpPath=data 
  

注意：JVM 生成 Heap Dump 的時候，虛擬機器是暫停一切服務的。如果是線上系統執行 Heap Dump 時需要注意。

2、執行緒Thread Dump檔案抓取

Thread dump 檔案記錄了當時JVM中執行緒執行的情況，Thread dumps 能幫助我們判斷 CPU 峰值、死鎖、記憶體異常、應用反應遲鈍、響應時間變長和其他系統問題。

• kill -3
  出於安全方面的考慮，生產環境有時候只包含JRE環境，這時jdk下的工具就不能用了

  kill -3 <pid>
  kill -3 37320
  

3、GUI分析工具——JVisualVM/JConsole

• JConsole ：
  JDK提供的一個基於GUI檢視JVM系統資訊的工具，既可以管理本地的JVM，也可以管理遠端的JVM

• JVisualVM：
  JDK提供的可以從本地或者遠端執行的 JVM 裡抓取 dump 檔案。
  

  https://www.cnblogs.com/xifengxiaoma/p/9402497.html

https://blog.csdn.net/moneyshi/article/details/81511687

JVisualVM/JConsole雖然用起來很方便，但是如果要連線遠端機器上的jvm，則遠端機器上的jvm需要加引數（本地的不需要），所以生產環境上我們通常是不會直接用這兩個工具的，這時就需要用到命令列工具了。

4、命令列工具

4.1 jmap

Jmap是一個JDK提供的可以輸出所有記憶體中物件的工具，甚至可以將VM 中的heap，以二進位制輸出成文字。打印出某個java程序（使用pid）記憶體內的，所有‘物件’的情況（如：產生那些物件，及其數量）。

常用命令

• jmap -heap pid
  檢視程序堆記憶體詳細資訊，包括使用的GC演算法、堆配置引數和各代中堆記憶體使用情況

• jmap -histo[:live] pid
  檢視java堆中物件的相關資訊，包含數量以及佔用的空間大小，如果帶上live則只統計活物件

• jmap -permstat pid
  列印程序的類載入器和類載入器載入的持久代物件資訊，輸出：類載入器名稱、物件是否存活（不可靠）、物件地址、父類載入器、已載入的類大小等資訊

• jmap -dump:live,format=b,file=heap-dump.bin <pid>
  生成Heap Dump到檔案，其中的pid是JVM程序的id，heap-dump.bin是生成的檔名稱，在執行命令的目錄下面，可以把生成的dump檔案載入到GUI工具中檢視

4.2 jstack——jdk包含

jstack主要用來檢視某個Java程序內的執行緒堆疊資訊，jstack可以定位到執行緒堆疊，根據堆疊資訊我們可以定位到具體程式碼，所以它在JVM效能調優中使用得非常多

• jstack -F pid
  檢查是否有死鎖

• jstack -l pid
  打印出額外的鎖資訊，在發生死鎖時可以用jstack -l pid來觀察鎖持有情況

• jstack -l 37320 > /opt/tmp/threadDump.txt
  儲存 dump 資訊到檔案

• 使用例項：系統cpu消耗比較高，那我們怎麼定位到是哪裡出問題？

1. 先找出java程序ID；
   ps -ef | grep flybird —— 21711
2. 找出該程序內最耗費CPU的執行緒；
   top -Hp pid ——21742
3. 輸出程序21711的堆疊資訊，並且查詢到具體的執行緒id；
   jstack 21711 | grep 54ee
   注意：54ee是執行緒id 21742的16進位制值

4.3 jstat（JVM統計監測工具）

• jstat -gc 91328
  檢視jvm垃圾回收情況，包括FGC、YGC的總次數和累計耗時

• jstat -gcutil 91328
  功能和gc 一樣，但是是百分比的形式，讀取更友好

• jstat -gccapacity 91328
  讀取各個代區的當前容量、最大容量、當前使用量等資訊

5、調優

• -Xms:設定初始分配大小，預設為實體記憶體的“1/64”；
• -Xmx:最大分配記憶體，預設為實體記憶體的“1/4”；
• -Xss規定了每個執行緒堆疊的大小。一般情況下256K是足夠了。太大了影響此程序中併發執行緒數大小；

在整個堆記憶體的調整策略之中，有經驗的人基本只會調整兩個引數：“-Xmx”(最大記憶體)、“-Xms”（初始化記憶體）。如果要取得這些記憶體的整體資訊，直接利用Runtime類即可；

在很多情況下，-Xms和-Xmx設定成一樣的。這麼設定，是因為當Heap不夠用時，會發生記憶體抖動，影響程式執行穩定性。

通過 ps -ef | grep java 可以查詢到啟動時設定的這些引數，如下

$ ps -ef | grep java
user_00   1689     1  1 Oct19 ?        17:39:05 /usr/local/services/elasticsearch-7.2.1/jdk/bin/java 
-Xms2g 
-Xmx2g
-Xss1m  
-XX:+UseG1GC 
-XX:MaxTenuringThreshold=15 
-XX:MaxGCPauseMillis=3000 
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=75 
-Des.networkaddress.cache.ttl=60 
-Des.networkaddress.cache.negative.ttl=10 -XX:+AlwaysPreTouch 
-Djava.awt.headless=true 
-Dfile.encoding=UTF-8 
-Djna.nosys=true 
-XX:-OmitStackTraceInFastThrow 
-Dio.netty.noUnsafe=true 
-Dio.netty.noKeySetOptimization=true 
-Dio.netty.recycler.maxCapacityPerThread=0 
-Dlog4j.shutdownHookEnabled=false -Dlog4j2.disable.jmx=true 
-Djava.io.tmpdir=/tmp/elasticsearch-2105800618487179719 
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 
-XX:HeapDumpPath=data 
-XX:ErrorFile=logs/hs_err_pid%p.log 
-Xlog:gc*,gc+age=trace,
safepoint:file=/data/elasticsearch/logs/gc.log:utctime,pid,tags:filecount=32,filesize=64m 
-Djava.locale.providers=COMPAT -Dio.netty.allocator.type=pooled 
-XX:MaxDirectMemorySize=1073741824 
-Des.path.home=/usr/local/services/elasticsearch-7.2.1 
-Des.path.conf=/usr/local/services/elasticsearch-7.2.1/config 
-Des.distribution.flavor=default -Des.distribution.type=tar 
-Des.bundled_jdk=true -cp /usr/local/services/elasticsearch-7.2.1/lib/* org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch -p /usr/local/services/elasticsearch-7.2.1/logs/elasticsearch.pid --quiet