性能優(yōu)化一向是后端服務(wù)優(yōu)化的重點(diǎn)，但是線上性能故障問題不是經(jīng)常出現(xiàn)，或者受限于業(yè)務(wù)產(chǎn)品，根本就沒辦法出現(xiàn)性能問題，包括筆者自己遇到的性能問題也不多，所以為了提前儲備知識，當(dāng)出現(xiàn)問題的時候不會手忙腳亂，我們本篇文章來模擬下常見的幾個Java性能故障，來學(xué)習(xí)怎么去分析和定位。

　　既然是定位問題，肯定是需要借助工具，我們先了解下需要哪些工具可以幫忙定位問題。

　　top命令

　　top命令是我們最常用的Linux命令之一，它可以實(shí)時的顯示當(dāng)前正在執(zhí)行的進(jìn)程的CPU使用率，內(nèi)存使用率等系統(tǒng)信息。top -Hp pid 可以查看線程的系統(tǒng)資源使用情況。

　　vmstat命令

　　vmstat是一個指定周期和采集次數(shù)的虛擬內(nèi)存檢測工具，可以統(tǒng)計(jì)內(nèi)存，CPU，swap的使用情況，它還有一個重要的常用功能，用來觀察進(jìn)程的上下文切換。字段說明如下:

　　r: 運(yùn)行隊(duì)列中進(jìn)程數(shù)量(當(dāng)數(shù)量大于CPU核數(shù)表示有阻塞的線程)

　　b: 等待IO的進(jìn)程數(shù)量

　　swpd: 使用虛擬內(nèi)存大小

　　free: 空閑物理內(nèi)存大小

　　buff: 用作緩沖的內(nèi)存大小(內(nèi)存和硬盤的緩沖區(qū))

　　cache: 用作緩存的內(nèi)存大小(CPU和內(nèi)存之間的緩沖區(qū))

　　si: 每秒從交換區(qū)寫到內(nèi)存的大小，由磁盤調(diào)入內(nèi)存

　　so: 每秒寫入交換區(qū)的內(nèi)存大小，由內(nèi)存調(diào)入磁盤

　　bi: 每秒讀取的塊數(shù)

　　bo: 每秒寫入的塊數(shù)

　　in: 每秒中斷數(shù)，包括時鐘中斷。

　　cs: 每秒上下文切換數(shù)。

　　us: 用戶進(jìn)程執(zhí)行時間百分比(user time)

　　sy: 內(nèi)核系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行時間百分比(system time)

　　wa: IO等待時間百分比

　　id: 空閑時間百分比

　　pidstat命令

　　pidstat 是 Sysstat 中的一個組件，也是一款功能強(qiáng)大的性能監(jiān)測工具，top 和 vmstat 兩個命令都是監(jiān)測進(jìn)程的內(nèi)存、CPU 以及 I/O 使用情況，而 pidstat 命令可以檢測到線程級別的。pidstat命令線程切換字段說明如下：

　　UID ：被監(jiān)控任務(wù)的真實(shí)用戶ID。

　　TGID ：線程組ID。

　　TID：線程ID。

　　cswch/s：主動切換上下文次數(shù)，這里是因?yàn)橘Y源阻塞而切換線程，比如鎖等待等情況。

　　nvcswch/s：被動切換上下文次數(shù)，這里指CPU調(diào)度切換了線程。

　　jstack命令

　　jstack是JDK工具命令，它是一種線程堆棧分析工具，最常用的功能就是使用 jstack pid 命令查看線程的堆棧信息，也經(jīng)常用來排除死鎖情況。

　　jstat 命令

　　它可以檢測Java程序運(yùn)行的實(shí)時情況，包括堆內(nèi)存信息和垃圾回收信息，我們常常用來查看程序垃圾回收情況。常用的命令是jstat -gc pid。信息字段說明如下：

　　S0C：年輕代中 To Survivor 的容量(單位 KB);

　　S1C：年輕代中 From Survivor 的容量(單位 KB);

　　S0U：年輕代中 To Survivor 目前已使用空間(單位 KB);

　　S1U：年輕代中 From Survivor 目前已使用空間(單位 KB);

　　EC：年輕代中 Eden 的容量(單位 KB);

　　EU：年輕代中 Eden 目前已使用空間(單位 KB);

　　OC：老年代的容量(單位 KB);

　　OU：老年代目前已使用空間(單位 KB);

　　MC：元空間的容量(單位 KB);

　　MU：元空間目前已使用空間(單位 KB);

　　YGC：從應(yīng)用程序啟動到采樣時年輕代中 gc 次數(shù);

　　YGCT：從應(yīng)用程序啟動到采樣時年輕代中 gc 所用時間 (s);

　　FGC：從應(yīng)用程序啟動到采樣時 老年代(Full Gc)gc 次數(shù);

　　FGCT：從應(yīng)用程序啟動到采樣時 老年代代(Full Gc)gc 所用時間 (s);

　　GCT：從應(yīng)用程序啟動到采樣時 gc 用的總時間 (s)。

　　jmap命令

　　jmap也是JDK工具命令，他可以查看堆內(nèi)存的初始化信息以及堆內(nèi)存的使用情況，還可以生成dump文件來進(jìn)行詳細(xì)分析。查看堆內(nèi)存情況命令jmap -heap pid。

　　mat內(nèi)存工具

　　MAT(Memory Analyzer Tool)工具是eclipse的一個插件(MAT也可以單獨(dú)使用)，它分析大內(nèi)存的dump文件時，可以非常直觀的看到各個對象在堆空間中所占用的內(nèi)存大小、類實(shí)例數(shù)量、對象引用關(guān)系、利用OQL對象查詢，以及可以很方便的找出對象GC Roots的相關(guān)信息。

　　idea中也有這么一個插件，就是JProfiler。