在Java应用程序开发和运维过程中，对JVM（Java Virtual Machine）进行监控和调优是确保系统性能和稳定性的关键。JDK提供了一系列命令行工具，帮助开发者对JVM进行状态监控、性能分析和参数调优。本文介绍这些工具，包括jps、jstat、jmap、jhat、jstack和jinfo。
1. jps：JVM Process Status Tool
jps（JVM Process Status Tool）用于显示系统内所有的HotSpot虚拟机进程。它可以帮助开发者快速定位运行中的Java进程。
使用示例：
jps -l
-l参数表示显示主类的全限定名或启动时的jar文件路径。运行该命令后，系统会列出当前所有Java进程的PID和对应的主类名或jar路径。
输出示例：
1234 /path/to/MyApplication.jar
5678 com.example.MyMainClass
2. jstat：JVM statistics Monitoring
jstat（JVM statistics Monitoring）用于监视虚拟机运行时状态信息，包括类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等数据。它是进行性能分析的重要工具。
使用示例：
监视垃圾收集情况，每5秒输出一次：
jstat -gc 1234 5000
其中，-gc表示监视垃圾收集情况，1234是目标Java进程的PID，5000表示间隔时间（毫秒）。
常用选项：
-class：监视类装载、卸载数量和总空间等。-gc：监视Java堆的情况，包括Eden区、两个Survivor区、老年代和永久代（或元空间）的容量和使用量。-gccapacity：监视各个部分的容量和使用量。-gcutil：同-gc，但是表达的是使用比例而不是容量。-compiler：监视JIT编译器的行为。
输出示例（以-gc为例）：
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT
1024.0 1024.0 0.0 0.0 8192.0 2048.0 16384.0 4096.0 6144.0 1536.0 512.0 128.0 4 0.020 1 0.010 0.030
上述是jstat -gc命令的输出，用于显示Java堆内存的使用情况和垃圾回收的统计信息：
| 列名 | 含义 |
|---|---|
| S0C | 第一个幸存区（Survivor space 0）的当前容量（Current capacity, KB） |
| S1C | 第二个幸存区（Survivor space 1）的当前容量（Current capacity, KB） |
| S0U | 第一个幸存区（Survivor space 0）已使用的大小（Used size, KB） |
| S1U | 第二个幸存区（Survivor space 1）已使用的大小（Used size, KB） |
| EC | 伊甸园区（Eden space）的当前容量（Current capacity, KB） |
| EU | 伊甸园区（Eden space）已使用的大小（Used size, KB） |
| OC | 老年代（Old space）的当前容量（Current capacity, KB） |
| OU | 老年代（Old space）已使用的大小（Used size, KB） |
| MC | 元空间（Metaspace）的当前容量（Current capacity, KB） |
| MU | 元空间（Metaspace）已使用的大小（Used size, KB） |
| CCSC | 压缩类空间（Compressed class space）的当前容量（Current capacity, KB） |
| CCSU | 压缩类空间（Compressed class space）已使用的大小（Used size, KB） |
| YGC | 自JVM启动以来年轻代垃圾回收的次数（Young GC count） |
| YGCT | 自JVM启动以来年轻代垃圾回收的总时间（Young GC total time, seconds） |
| FGC | 自JVM启动以来老年代垃圾回收的次数（Full GC count） |
| FGCT | 自JVM启动以来老年代垃圾回收的总时间（Full GC total time, seconds） |
| GCT | 自JVM启动以来垃圾回收的总时间（Total GC time, seconds），等于YGCT + FGCT |
3. jmap：JVM Memory Map
jmap（JVM Memory Map）用于生成heap dump文件，帮助开发者分析内存使用情况，定位内存泄漏等问题。
使用示例：
生成heap dump文件：
jmap -dump:live,format=b,file=heapdump.hprof 1234
该命令会生成一个名为heapdump.hprof的heap dump文件，live选项表示只导出存活的对象，1234是目标Java进程的PID。
常用选项：
-heap：显示Java堆的详细信息，包括堆配置、堆使用情况等。-histo：显示堆中对象的统计信息，包括类名、对象数量、占用内存大小等。-dump：生成heap dump文件。
4. jhat：JVM Heap Analysis Tool
jhat（JVM Heap Analysis Tool）与jmap搭配使用，用于分析jmap生成的dump文件。jhat内置了一个微型的HTTP/HTML服务器，生成的分析结果可以在浏览器中查看。
使用示例：
jhat heapdump.hprof
运行该命令后，jhat会在默认端口（7000）启动一个HTTP服务器，读者可以在浏览器中访问http://localhost:7000查看分析结果。
浏览器界面：
在浏览器中，你可以看到堆的总体信息、类的统计信息、对象的实例数等详细信息。这些信息对于定位内存问题非常有帮助。
5. jstack：Java Thread Stack
jstack用于生成Java虚拟机当前时刻的线程快照，帮助开发者分析线程状态、定位死锁等问题。
使用示例：
生成线程快照：
jstack 1234 > thread_dump.txt
该命令会将目标Java进程（PID为1234）的线程快照输出到thread_dump.txt文件中。
线程快照分析：
在生成的线程快照文件中，可以看到每个线程的状态、堆栈信息、持有的锁和等待的锁等信息。这些信息对于定位线程问题（如死锁、线程挂起等）非常有用。
6. jinfo：JVM Configuration info
jinfo（JVM Configuration info）用于实时查看和调整虚拟机运行参数，帮助开发者了解JVM的配置信息，并在必要时进行调整。
使用示例：
查看JVM参数：
jinfo -flags 1234
该命令会显示目标Java进程（PID为1234）的JVM参数设置。
调整JVM参数：
在某些情况下，你可能需要调整JVM的运行参数来优化性能。这可以通过jinfo的-flag选项来实现，但是需要注意的是，并不是所有的参数都可以在运行时动态修改。
示例（假设要修改某个参数，如MaxHeapSize）：
jinfo -flag MaxHeapSize=2048m 1234
该命令会尝试将目标Java进程的最大堆内存设置为2048MB。但是，请注意，并不是所有的参数都支持这种动态修改，且修改参数可能会引发不可预知的行为，因此在进行此类操作时应格外小心。
结语
| 工具名称 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
jps | 列出当前机器上所有的Java进程，显示Java进程的进程号、启动参数和主类等信息 | 需要快速查看或管理当前机器上的Java进程时，如进行进程监控或管理 |
jstat | 对Java应用程序的堆内存使用情况进行监控，提供垃圾回收统计信息，还可以监视类加载、编译和垃圾回收等信息 | 需要对Java应用程序的内存使用情况和垃圾回收性能进行详细分析时，如进行性能调优 |
jmap | 生成Java堆转储快照，还可以查看堆中的对象实例信息、类的加载信息等 | 需要对Java堆内存中的对象分布、内存占用情况进行深入分析时，如进行内存泄漏诊断 |
jhat | 分析Java堆转储快照，提供一个Web界面用于查看堆中的对象实例信息、引用关系等 | 需要对Java堆转储快照进行可视化分析时，如进行内存泄漏分析或对象引用关系梳理 |
jstack | 生成Java进程的线程快照，显示线程的调用栈信息，包括线程状态、锁信息等 | 需要对Java应用程序的线程运行状态、死锁问题进行诊断时，如进行线程问题排查 |
jinfo | 显示Java进程的配置信息，包括JVM参数、系统属性等，还可以动态修改部分JVM参数 | 需要查看或修改Java进程的配置信息时，如进行JVM参数调优或系统属性查看 |