java 溯本求源之基础（十六）之Monitoring--jstat

jstat（Java Virtual Machine Statistics Monitoring Tool）是一个非常实用的性能监控工具，它随Java Development Kit（JDK）一同提供。这个命令行工具主要用于实时收集并监控运行在Java虚拟机上的各种应用程序的性能数据。使用jstat，开发者和系统管理员可以获取关于垃圾收集、类加载、JIT编译等多种性能指标的详尽信息，这对于优化应用性能和解决内存管理问题至关重要。

1.2适用的Java版本和环境

jstat支持的JDK版本包括Oracle JDK 8及以上版本。它可以在包括Windows、Linux和macOS在内的各种操作系统上运行，这使得它可以广泛应用于多种不同的开发和生产环境中。

2.jstat的基本命令

2.1如何启动jstat

启动jstat的基本命令格式非常简单，基本语法如下：

jstat [选项] [vmid] [间隔时间/毫秒] [次数]

其中，vmid代表Java虚拟机的标识符，用于指定希望监控的Java进程。

2.2常用的命令行参数和选项

jstat提供了多种选项，用于监控不同的性能指标：

-class：监控类加载的详细情况。
-gc：查看垃圾收集相关的统计数据。
-compiler：监控JIT编译器的行为。

这些选项可以帮助用户针对特定的性能问题进行深入分析。

3.监控Java虚拟机（JVM）

3.1如何使用jstat监控本地和远程的JVM

jstat能够监控本地以及通过网络连接的远程JVM。本地监控只需要简单的vmid，而远程监控还需要提供远程服务器的主机名和端口号，例如：

jstat -gcutil 7004@remotehost:1099 1000

这个命令表示每1000毫秒采集一次指定远程JVM的垃圾回收统计信息。

3.2解释vmid和如何获取

vmid（Virtual Machine Identifier）是Java进程的唯一标识符，在本地通常是进程ID。可以通过jps命令获取当前系统上所有Java进程的vmid。

4.详细的命令用法和选项

-class、-gc、-compiler等常用选项的介绍

`4.1 -class`选项提供了类的加载、卸载数以及涉及的内存量等信息。

Loaded: 已加载的类的数量。
Bytes: 已加载的类占用的空间（单位为KB）。
Unloaded: 已卸载的类的数量。
Time: 类加载和卸载所花费的时间（单位为秒）。

`4.2 -gc`选项展示了各代（年轻代、老年代和永久代）的容量及使用量。

S0C: 第一个幸存区的当前容量（单位为KB）。
S1C: 第二个幸存区的当前容量（单位为KB）。
S0U: 第一个幸存区的使用量（单位为KB）。
S1U: 第二个幸存区的使用量（单位为KB）。
EC: Eden区的当前容量（单位为KB）。
EU: Eden区的使用量（单位为KB）。
OC: 老年代的当前容量（单位为KB）。
OU: 老年代的使用量（单位为KB）。
MC: 元空间的当前容量（单位为KB）。
MU: 元空间的使用量（单位为KB）。
CCSC: 压缩类空间的当前容量（单位为KB）。
CCSU: 压缩类空间的使用量（单位为KB）。
YGC: 年轻代的GC次数。
YGCT: 年轻代的GC时间（单位为秒）。
FGC: 全部GC次数。
FGCT: 全部GC时间（单位为秒）。
GCT: 总GC时间（单位为秒）。

`4.3 -compiler`选项则提供了即时编译器的编译任务信息。

4.4 `-gcold`老年代垃圾收集统计

OC: 老年代的当前容量（单位为KB）。
OU: 老年代的使用量（单位为KB）。
YGC: 年轻代的GC次数。
FGC: 全部GC次数。
FGCT: 全部GC时间（单位为秒）。
GCT: 总GC时间（单位为秒）。

4.5 `-gcmetacapacity`元空间统计

MC: 元空间的当前容量（单位为KB）。
MU: 元空间的使用量（单位为KB）。
MCMN: 元空间的最小容量（单位为KB）。
MCMX: 元空间的最大容量（单位为KB）。
YGC: 年轻代的GC次数。
FGC: 全部GC次数。
FGCT: 全部GC时间（单位为秒）。
GCT: 总GC时间（单位为秒）。

5. jstat的实际应用场景

5.1 如何实际应用jstat进行性能分析

jstat可以用于日常的性能监控和故障排查。例如，使用-gc选项可以帮助开发者监控Java堆的使用情况，并分析垃圾回收的效率。如果发现Eden区或者Survivor区的利用率异常，可能需要调整JVM的启动参数，如堆的大小或者垃圾回收策略。

5.2 识别和解决常见的JVM性能问题

通过监控类加载和卸载，可以识别出可能存在的内存泄漏问题。例如，如果加载的类数量持续增加而未见下降，可能说明应用存在未回收的类实例。此外，jstat的输出还可以帮助识别编译效率问题，通过查看编译任务的成功与失败次数，开发者可以了解到JIT编译器是否正常工作。

6. jstat与其他工具的比较

6.1 jstat与jconsole、VisualVM等其他监控工具的比较

jstat是一个轻量级的监控工具，主要通过命令行交互，这使得它在不依赖图形界面的环境中非常有用，如服务器或者远程系统。相比之下，jconsole和VisualVM提供了图形界面，可以更直观地展示性能数据，适合于需要详细可视化支持的场景。

6.2 选择正确工具的指南

选择哪个工具主要取决于用户的具体需求：

如果需要快速、实时的性能数据，且环境可能没有图形界面，jstat是一个很好的选择。
如果需要更全面的监控，包括线程堆栈、内存映像等详细信息，VisualVM或jconsole会是更好的选择。

7.结论

通过本文的介绍，我们了解到jstat是一个功能强大的JVM性能监控工具，适用于多种监控场景。它可以帮助开发者和系统管理员有效地识别和解决JVM相关的性能问题。