陈浪平的博客
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JDK中那些额外的工具

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编写java我们一般只会用到javac和java这两个命令，最多还会使用javadoc这个，但是实际上JDK里面包含了非常多有用的工具，这里打算介绍几种。

命令行工具

这些工具由于是命令行中执行的，所以各个系统上都可以执行。

jps

JPS，即Java process status tool，能够显示系统内所有的虚拟机进程，直接输入就可以看到结果。

注意由于它本身自己也是用java实现的，所以会显示出它自己（如果整个系统只有它一个java虚拟机在执行的话）

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我的机器上执行了一个jar包，这个jar包的作用是生成一个随机数，然后对它进行因式分解，这里可以看到它的LVMID号是9547，而jps自身也有一个LVMID号是9636。而且由于是在同一台主机上，所以这个LVMID号和进程号其实是一样的。

最常用的就是jps -v，可以查看虚拟机启动的时候所带的参数了。

jstat

jstat，即JVM Statistic Monitoring Tool，用它可以显示出类的装载信息，垃圾收集信息等，在运行java程序的时候可以定位虚拟机性能问题。

接下来看看垃圾回收的性能查看：jstat -gc 9547 1000 3 这个的意思是查看垃圾收集情况，每1000毫秒一次，一共3次。

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可以清楚看到各个区域所使用的内存量。

jinfo

jinfo（Configuration Info for java），这个能够实时调整虚拟机的各项参数，但是仅仅限于一部分在运行期可写的数据。

jmap

生成堆转储快照（dump文件）也可以用来查看共享库等信息。

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PS：这是我第二次执行所以说文件已经存在了。

jhat

用来分析上面jmap生成的dump文件，但是由于这个分析过程一般很耗时，所以比较推荐在别的机器上执行。而且这个工具也比较简陋。

jstack

jstack（Stack Trace for java），可以生成所有线程的快照，这个快照一般称之为javacore文件，然后就可以进行分析了。

HSDIS

在介绍这东西前，首先先编译并且执行一段代码：

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public class Bar {
    int a = 1;
    static int b = 2;

    public int sum(int c) {
        return a + b + c;
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Bar().sum(5);
    }
}

编译之后用下面的虚拟机参数去执行：java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly -Xcomp -XX:CompileCommand=dontinline,Bar.sum -XX:CompileCommand=compileonly,Bar.sum Bar，报错，这是因为我没有安装这个插件，然后我去网上找这个插件的官网，结果….

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可视化工具

上面介绍的这些工具都是在命令行中执行的，并不是非常直观，JDK还有两个很好用的可视化工具，分别是JHSDB、JConsole和VisualVM。

JHSDB

在这里开始前，需要先声明一下：变量，指针，对象（实例）这三者的关系。

Person p; 其中的p，称为一个变量。而这句话，就只是在内存中开辟了一小块空间

new Person();这句话会在堆里面创建一个实例，也被称作对象。

当上面的两句话合二为一，即Person p = new Person();，除了完成上面的两个，还同时让变量p的值，等于了对象在内存中的地址。

上来先有一段代码，主要观察三个变量：

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public class JHSDB_TestCase {
    static class Test {
        static ObjectHolder staticObj = new ObjectHolder();
        ObjectHolder instanceObj = new ObjectHolder();

        void foo() {
            ObjectHolder localObj = new ObjectHolder();
            System.out.println("done");
        }
    }

    private static class ObjectHolder {

    }

    public static void main(String[] args) {
        Test test = new JHSDB_TestCase.Test();
        test.foo();
    }
}

instanceObj显然是放在了堆里面，而staticObj是一个静态变量，所以放在方法区，而localObj则是一个局部变量，显然放在栈帧的局部变量表里面。接下来通过JHSDB来验证这一猜测。记得给虚拟机加上这些配置-Xmx10m -XX:+UseSerialGC -XX:+UseCompressedOops

运行到在控制台打印的那句的时候打个断点，然后通过JPS来查看进程号，就可以愉快进行分析了。

我们一共创建了三个ObjectHolder实例，而实例则必然是存放在堆中的（注意和上面变量进行区分）。我们的目的是查找出引用这三个对象的指针（即变量）存放在哪里。也就是是在哪个区域中的变量，指向了我们在堆中的这三个对象。

不玩了不玩了，一玩就程序死了。反正看看书知道结果正确就行了。

JConsole

直接双击打开JConsole，然后就会让你选择对应的进程，然后就可以看到这个进程的总览了：

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内存监控

使用的代码入下所示：

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import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class OOMObjectTest {
    static class OOMObject {
        public byte[] placeholder = new byte[64 * 1024];
    }

    public static void fillHead(int num) throws InterruptedException {
        List<OOMObject> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            Thread.sleep(50);
            list.add(new OOMObject());
        }
        System.gc();
    }

    public static void main(String[] args)  {
        try {
            fillHead(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

可以看到一个placeholder是64K，然后编译并且执行

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javac OOMObjectTest.java
java -Xms100m -Xmx100m -XX:+UseSerialGC OOMObjectTest

最终结果如图所示：

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因为我截图慢了，所以程序已经执行完了，所以会提示“连接失败”。

但是可以看出来Eden这个空间是折线形状的，且在最后的时候会发现Eden区域变成了0。

线程等待

线程等待用的代码是这样的，一个函数是模拟线程忙碌状态，弄个死循环就行了；另外一个函数锁定的状态，最后在main函数里面用用户的输入来确保能够检测到。

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import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

public class ThreadWaitTest {
    public static void createBusyThread() {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    //do nothing
                }
            }
        }, "testBusyThread");
        thread.start();
    }

    public static void createLockThread(final Object lock) {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (lock) {
                    try {
                        lock.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }, "testLockThread");
        thread.start();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        bufferedReader.readLine();
        createBusyThread();
        bufferedReader.readLine();
        Object object = new Object();
        createLockThread(object);
    }
}

然后编译并且执行这段代码：

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javac ThreadWaitTest.java
java ThreadWaitTest

程序会等待用户的输入，此时去打开JConsole，然后找到这个进程连接上去，找到线程，再找到main，如图所示：

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可以看到main目前是在readByte这里，也就是在等待用户的输入。而且此时的状态是RUNNABLE，也就是线程是会被分配到CPU时间的。接下来随便输入点什么，这个时候testBusyThread就起来了，但是因为一直在循环里，所以是这样子的：

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而且这第九行正好就是while(ture)那行。然后继续随便输入点东西，这个时候就会如图所示：

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这个线程一直处于waiting状态，因为它需要等待lock的notify方法。这里并没有发生死锁，只是没有编写相关代码而已。具体的死锁这里略去。

VisualVM

大力发展的一个JVM分析软件。其在JDK下自带，名字叫jvisualvm.exe，macOS中我是自己下载的，使用体感一般，偶尔会卡死。