JVM诊断命令jcmd介绍

简介#

从JDK7开始，jdk提供了一个方便扩展的诊断命令jcmd，用来取代之前比较分散的jdk基础命令，如jps、jstack、jmap、jinfo等，并且jdk添加新的诊断功能，也会通过jcmd提供，所以还是有必要将这个命令熟悉起来的。

列出java进程#

jps提供了列出本机java进程的功能，jcmd与之类似，直接输入jcmd即可，如下：

$ jcmd
10732 app.jar
10767 sun.tools.jcmd.JCmd

可以看到，本机有一个app.jar的java进程。

列出jcmd支持的子命令#

$ jcmd 10732 help
10732:
The following commands are available:
VM.native_memory
VM.classloader_stats
Thread.print
GC.class_stats
GC.class_histogram
GC.heap_dump
GC.finalizer_info
GC.heap_info
GC.run_finalization
GC.run
VM.uptime
VM.dynlibs
VM.flags
VM.system_properties
VM.command_line
VM.version
help

如上，可以看到，10732这个java进程支持了不少子命令呢！

查看java线程栈#

jcmd可以像jstack一样，打印java线程栈，使用jcmd 0 Thread.print即可，如下：

注：jcmd有个默认行为，当传递给jcmd的进程id是0时，jcmd会在本机所有java进程中执行子命令，这样我们就可以少操作一步了。

查看jvm堆情况#

jcmd可以快速查看当前堆容量、已使用容量等等关键信息，如下：

$ jcmd 0 GC.heap_info
10732:
 garbage-first heap   total 204800K, used 44778K [0x00000006f9a00000, 0x00000006f9b00640, 0x00000007c0000000)
  region size 1024K, 44 young (45056K), 5 survivors (5120K)
 Metaspace       used 16876K, capacity 18012K, committed 18304K, reserved 1064960K
  class space    used 2101K, capacity 2330K, committed 2432K, reserved 1048576K

也可以像jmap一样查看堆直方图并转储堆内存到文件中，以分析内存不合理的占用问题，如下：

# 堆直方图，查看哪些类的对象实例最多
$ jcmd 0 GC.class_histogram 
10732:

 num     #instances         #bytes  class name
----------------------------------------------
   1:         12659        1142376  [C
   2:          3649         403376  java.lang.Class
   3:         12644         303456  java.lang.String
   4:          9020         288640  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node
   5:          1378         280376  [B
   6:          2241         183608  [I
   7:          3351         164296  [Ljava.lang.Object;
   8:          1554         133496  [Ljava.util.HashMap$Node;
   9:          1192         104896  java.lang.reflect.Method
  10:            77         104016  [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node;
  11:          6307         100912  java.lang.Object
  12:          2517         100680  java.util.LinkedHashMap$Entry
  13:          3071          98272  java.util.HashMap$Node
  14:          1148          55104  java.util.HashMap
  15:          1962          46856  [Ljava.lang.Class;
  16:           782          43792  java.util.LinkedHashMap

# 导出堆内存文件
$ jcmd 0 GC.heap_dump /home/work/heap.hprof
11377:
Heap dump file created

查看jvm属性等#

使用jinfo可以查看jvm属性与参数，jcmd同样也可以做到，如下：

# 查看jvm参数
$ jcmd 0 VM.flags
11377:
-XX:CICompilerCount=4 -XX:ConcGCThreads=2 -XX:G1HeapRegionSize=1048576 -XX:InitialHeapSize=209715200 -XX:MarkStackSize=4194304 -XX:MaxHeapSize=3328180224 -XX:MaxNewSize=1996488704 -XX:MinHeapDeltaBytes=1048576 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseG1GC

# 查看jvm属性
$ jcmd 0 VM.system_properties
11377:
#Sat Jul 30 16:50:33 CST 2022
java.runtime.name=OpenJDK Runtime Environment
java.protocol.handler.pkgs=org.springframework.boot.loader
sun.boot.library.path=/opt/jdk8u212-b03/jre/lib/amd64
java.vm.version=25.212-b03
java.vm.vendor=AdoptOpenJDK
java.vendor.url=http\://java.oracle.com/
path.separator=\:
java.vm.name=OpenJDK 64-Bit Server VM

查看堆外内存分配情况#

为了提升性能，很多基础框架使用了堆外内存，而jcmd可以检查堆外内存的使用情况，如下：

$ jcmd 0 VM.native_memory
11817:
Native Memory Tracking:
Total: reserved=4813774KB, committed=357358KB
-                 Java Heap (reserved=3250176KB, committed=204800KB)
                            (mmap: reserved=3250176KB, committed=204800KB)
-                     Class (reserved=1065417KB, committed=17225KB)
                            (classes #3070)
                            (malloc=457KB #4487)
                            (mmap: reserved=1064960KB, committed=16768KB)
-                    Thread (reserved=33955KB, committed=33955KB)
                            (thread #34)
                            (stack: reserved=33816KB, committed=33816KB)
                            (malloc=100KB #177)
                            (arena=39KB #62)
-                      Code (reserved=250612KB, committed=7124KB)
                            (malloc=1012KB #2197)
                            (mmap: reserved=249600KB, committed=6112KB)
-                  ...
-                    Symbol (reserved=4471KB, committed=4471KB)
                            (malloc=3376KB #25096)
                            (arena=1095KB #1)
-               Arena Chunk (reserved=23038KB, committed=23038KB)
                            (malloc=23038KB)
-                   Unknown (reserved=6348KB, committed=0KB)
                            (mmap: reserved=6348KB, committed=0KB)

如上，能够看到jvm原生内存各个段的分配情况。

注：需要添加jvm参数-XX:NativeMemoryTracking=summary才能使用上述功能。

jvm性能数据#

通过PerfCounter.print可以查看jvm运行时的一些性能数据，如下：

$ jcmd 0 PerfCounter.print
...
sun.gc.tlab.alloc=6666220
sun.gc.tlab.allocThreads=4
sun.gc.tlab.fastWaste=0
sun.gc.tlab.fills=102
sun.gc.tlab.gcWaste=64976
sun.gc.tlab.maxFastWaste=0
sun.gc.tlab.maxFills=99
...
sun.rt._sync_ContendedLockAttempts=81
sun.rt._sync_Deflations=42
sun.rt._sync_EmptyNotifications=0
sun.rt._sync_FailedSpins=0
sun.rt._sync_FutileWakeups=15
...
sun.rt.safepointSyncTime=495700
sun.rt.safepointTime=19291400
sun.rt.safepoints=13

这里输出内容较多，可以看到jit、gc、tlab、sync、safepoint等的执行情况，当然要完全看懂这些指标，需要对jvm实现比较熟悉才行。

总结#

可以看到，jcmd提供的子命令还是挺多的，就不一一介绍了，具体可以通过jcmd 0 help查看。