手把手教你搞定Linux中程序的性能監(jiān)控
介紹
??在linux上跑程序時，常常遇到程序卡頓，內(nèi)存消耗大，這時候，我們需要使用free查看內(nèi)存使用情況及top內(nèi)存消耗排行，當(dāng)然，我們還可以繼續(xù)使用一些其他的JVM監(jiān)控命令如jstat等命令進行java程序的性能評估。
free命令介紹
??free命令是顯示系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況，一般包括了物理內(nèi)存、交換內(nèi)存以及內(nèi)核緩沖區(qū)內(nèi)存。
free命令使用
[linux@001]$ free --help
Usage:
free [options]
Options:
-b, --bytes show output in bytes
-k, --kilo show output in kilobytes
-m, --mega show output in megabytes
-g, --giga show output in gigabytes
--tera show output in terabytes
-h, --human show human-readable output
--si use powers of 1000 not 1024
-l, --lohi show detailed low and high memory statistics
-t, --total show total for RAM + swap
-s N, --seconds N repeat printing every N seconds
-c N, --count N repeat printing N times, then exit
-w, --wide wide output
--help display this help and exit
-V, --version output version information and exit
free命令示例
[linux@001]$ free -b
total used free shared buff/cache available
Mem: 16657858560 9096298496 5962731520 42442752 1598828544 7198982144
Swap: 0 0 0
[linux@001]$ free -k
total used free shared buff/cache available
Mem: 16267440 8884816 5821264 41448 1561360 7028544
Swap: 0 0 0
[linux@001]$ free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 15886 8757 5612 40 1516 6782
Swap: 0 0 0
[linux@001]$ free -g
total used free shared buff/cache available
Mem: 15 8 5 0 1 6
Swap: 0 0 0
[linux@001]$ free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 15G 8.6G 5.5G 40M 1.5G 6.6G
Swap: 0B 0B 0B
[linux@001]$ free -l -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 15G 8.5G 5.6G 40M 1.5G 6.7G
Low: 15G 9G 5.6G
High: 0B 0B 0B
Swap: 0B 0B 0B
[linux@001]$ free -t -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 15G 8.5G 5.6G 40M 1.5G 6.7G
Swap: 0B 0B 0B
Total: 15G 8.5G 5.6G
[linux@001]$ free -s 10
total used free shared buff/cache available
Mem: 16267440 8910116 5798884 41448 1558440 7003268
Swap: 0 0 0
total used free shared buff/cache available
Mem: 16267440 8912052 5796892 41448 1558496 7001336
Swap: 0 0 0
free命令的參數(shù)說明
Mem：內(nèi)存的使用情況。Swap：交換空間的使用情況，是磁盤的一塊區(qū)域，可以是swap分區(qū)也可以是swap文件，當(dāng)系統(tǒng)物理內(nèi)存使用比較緊張時，Linux會將內(nèi)存中不常被訪問的數(shù)據(jù)保存到Swap中，若需要訪問該內(nèi)容，會加載到內(nèi)存中，即換出和換入的意思。total：物理內(nèi)存總數(shù)。used：已使用內(nèi)存大小。free：可使用內(nèi)存大小，即未被真正使用過的物理內(nèi)存大小。shared：多個進程可共享內(nèi)存大小。buff/cache：磁盤緩存大小。available：可提供的內(nèi)存大小，區(qū)別于free列，如果沒有足夠的free內(nèi)存可用，會從buffer/cache回收內(nèi)存來滿足應(yīng)用程序的需求，所以available=free+buffer+cache。
top命令介紹
??top命令是用于監(jiān)控Linux系統(tǒng)狀況，可以通過該命令實時查看系統(tǒng)各個進程的資源占用狀況。相當(dāng)于Windows系統(tǒng)的任務(wù)管理器。
top命令使用
[linux@001]$ top -help
procps-ng version 3.3.10
Usage:
top -hv | -bcHiOSs -d secs -n max -u|U user -p pid(s) -o field -w [cols]
使用格式：top [-] [d] [p] [q] [c] [b] [S] [s] [n]
d：指定兩次頻幕刷新頻率，即時間間隔。如top -d 4，指定更新周期為4秒。p：指定監(jiān)控進程id來監(jiān)控某個進程狀態(tài)。如top -p 1201，顯示進程號為1201的進程信息、cpu、內(nèi)存占用等信息。q：無延時刷新，若有超級用戶權(quán)限，則top會以高優(yōu)先級運行。c：顯示整個命令行。如top -c，顯示每個進程的完整命令。S：指定累計模式。如top -S，以累計模式顯示程序信息。s：使top命令在安全模式中運行。如top -s，不能交互使用s鍵位，會報unavailable in secure mode提示。n：指定更新的次數(shù)。如top -n 2只更新2次，就退出top程序。b：批處理模式顯示程序信息。如top -b，以批處理模式顯示程序信息。top界面程序交互常用按鍵說明：
- 按
c鍵位：切換顯示命令名稱和完整的命令行。 - 按
P鍵位：根據(jù)CPU使用百分比大小進行排序。 - 按
M鍵位：根據(jù)內(nèi)存mem占有率大小進行排序。 - 按
n鍵位：設(shè)置在進程列表中顯示進程的數(shù)量。 - 按
T鍵位：根據(jù)時間/累計時間進行排序。 - 按
s鍵位：改變畫面更新頻率，輸入兩次刷新之間的延遲時間，以秒為單位。 - 按
S鍵位：切換到累計模式；開關(guān)。 - 按
i鍵位：忽略閑置和僵尸進程；開關(guān)。 - 按
h鍵位：顯示幫助畫面。10.按u鍵位：輸入指定的user，就會顯示所有該user的程序進程。 - 按
q鍵位：退出top查看程序。 - 按
f鍵位：編排視圖顯示字段。
top命令示例
top - 09:48:58 up 27 days, 23:42, 6 users, load average: 0.10, 0.27, 0.37
Tasks: 163 total, 1 running, 160 sleeping, 2 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.6 us, 1.2 sy, 0.0 ni, 98.1 id, 0.1 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 16267440 total, 6819976 free, 8980392 used, 467072 buff/cache
KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 6944052 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1926 root 20 0 1020672 3584 0 S 0.3 0.0 71:41.44 vmsec-linux
2501 bdoc 20 0 8421520 569828 3876 S 0.3 3.5 26:53.14 java
7899 root 20 0 148656 6044 4368 S 0.3 0.0 0:13.34 sshd
12912 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 3:03.64 kworker/0:2
31032 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:43.88 kworker/4:2
1 root 20 0 191196 3132 1428 S 0.0 0.0 0:33.66 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.38 kthreadd
3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:04.44 ksoftirqd/0
5 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H
7 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:43.99 migration/0
若按下1數(shù)字鍵，進行多核展示
top - 10:35:29 up 28 days, 29 min, 6 users, load average: 0.09, 0.15, 0.25
Tasks: 159 total, 1 running, 156 sleeping, 2 stopped, 0 zombie
%Cpu0 : 1.3 us, 1.3 sy, 0.0 ni, 97.3 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
%Cpu1 : 0.7 us, 1.3 sy, 0.0 ni, 98.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
%Cpu2 : 1.0 us, 1.0 sy, 0.0 ni, 98.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
%Cpu3 : 0.7 us, 1.3 sy, 0.0 ni, 98.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
%Cpu4 : 0.7 us, 0.7 sy, 0.0 ni, 98.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
%Cpu5 : 0.7 us, 1.0 sy, 0.0 ni, 96.0 id, 2.3 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
%Cpu6 : 1.0 us, 1.7 sy, 0.0 ni, 97.3 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
%Cpu7 : 1.0 us, 1.0 sy, 0.0 ni, 98.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 16267440 total, 6706632 free, 8955152 used, 605656 buff/cache
KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 6968016 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
7899 root 20 0 148656 6048 4368 S 0.7 0.0 0:24.99 sshd
1926 root 20 0 1020672 3584 0 S 0.3 0.0 71:46.39 vmsec-linux
2726 mysql 20 0 4795092 849484 4984 S 0.3 5.2 1835:23 mysqld
4363 bdoc 20 0 8445056 1.898g 14052 S 0.3 12.2 1:53.14 java
8185 bdoc 20 0 10.126g 1.471g 12908 S 0.3 9.5 35:39.03 java
8520 root 20 0 158684 3028 1568 S 0.3 0.0 0:14.86 top
25718 bdoc 20 0 157708 2248 1568 R 0.3 0.0 0:00.17 top
top命令的參數(shù)說明
統(tǒng)計信息區(qū)的前5行是系統(tǒng)整體的系統(tǒng)信息。
1）第1行是任務(wù)隊列信息，這個類似于uptime命令的執(zhí)行結(jié)果：
[linux@001]$ uptime
09:50:06 up 27 days, 23:43, 6 users, load average: 1.13, 0.47, 0.43
2）第2、3行是進程和cpu的統(tǒng)計信息。tasks：進程任務(wù)數(shù)：
total：表示進程總數(shù)；running：表示正在運行的進程數(shù)；sleeping：表示睡眠的進程數(shù)；stopped：表示停止的進程數(shù)；zombie：表示僵尸進程數(shù)；
%Cpu(s)：cpu使用情況，多核展示也可以通過按1數(shù)字，就會變成%Cpu0，%Cpu1，%Cpu2... ...
us：user，time running un-niced user processes 用戶空間占用cpu百分比；sy：system，time running kernel processes 內(nèi)核空間占用cpu百分比；ni：nice ， time running niced user processes 用戶進程空間內(nèi)改變過優(yōu)先級的進程占用cpu百分比；id：idle， time idel processes 空閑cpu百分比；wa：IO-wait ，time waiting for I/O completion 等待輸入輸出cpu時間百分比；hi：hardware interrupts，time spent servicing hardware interrupts 硬件cpu中斷占用百分比；si：software interrupts，time spent servicing software interrupts 軟中斷占用百分比；st：time stolen from this vm by the hypervisor虛擬機占用百分比；我們也可以通過cat /proc/cpuinfo查看cpu信息：
3）第5、6行是內(nèi)存信息Mem：物理內(nèi)存
total：物理內(nèi)存總量。free：物理空閑內(nèi)存量。used：物理已使用內(nèi)存量。buff/cache：物理內(nèi)核緩存內(nèi)存量。Swap：交換區(qū)total：交換區(qū)總量。free：交換區(qū)空閑量。used：交換區(qū)使用量。avail Mem：交換區(qū)可用量。
4）第7行是各進程的監(jiān)控
PID：進程id。USER：進程所有者。PR：進程優(yōu)先級。NI：nice值，負值表示高優(yōu)先級，正值表示低優(yōu)先級。VIRT：進程使用的虛擬內(nèi)存總量，單位是kb，VIRT=SWAP+RES。RES：進程使用的、未被換出的物理內(nèi)存大小，單位kb，RES=CODE+DATA。SHR：共享內(nèi)存大小，單位kb。S：進程狀態(tài)。D：不可終端的睡眠狀態(tài)；R：運行狀態(tài)；S：睡眠狀態(tài)；T：跟蹤/停止?fàn)顟B(tài)；Z：僵尸進程狀態(tài)。%CPU：上次更新到現(xiàn)在的CPU時間占用百分比。%MEM：進程使用的物理內(nèi)存百分比。TIME+：進程使用的CPU時間總長，單位1/100秒。COMMAND：進程命令名稱/命令行。
jstat命令介紹
??首先得明確一下JVM中的堆內(nèi)存的概念，堆內(nèi)存=年輕代+年老代+永久代+元數(shù)據(jù)，而年輕代=Eden區(qū)+兩個Survivor區(qū)（From及To）
??一般常用jstat -gc PID查看某個進程的堆內(nèi)存使用情況。
jstat命令使用
使用語法格式jstat -參數(shù)解釋：
- option 常見的都是使用-gcutil查看gc情況。
- vmid ：VM的進程號，即當(dāng)前運行的java進程號。
- interval : 間隔時間，單位為秒或毫秒
- count：打印次數(shù)，如果缺省則打印無數(shù)次。
用的比較多的是：jstat -gc PID和jstat -gcutil PIDOption Displays...
-class: Statistics on the behavior of the class loader.-compiler: Statistics of the behavior of the HotSpot Just-in-Time compiler.-gc: Statistics of the behavior of the garbage collected heap.-gccapacity: Statistics of the capacities of the generations and their corresponding spaces.-gccause: Summary of garbage collection statistics (same as -gcutil), with the cause of the last and current (if applicable) garbage collection events.-gcnew: Statistics of the behavior of the new generation.-gcnewcapacity: Statistics of the sizes of the new generations and its corresponding spaces.-gcold: Statistics of the behavior of the old and permanent generations.-gcoldcapacity: Statistics of the sizes of the old generation.-gcpermcapacity: Statistics of the sizes of the permanent generation.-gcutil: Summary of garbage collection statistics. printcompilation HotSpot compilation method statistics.
jstat命令示例
jstat -gc常用的參數(shù)說明
Column Description
S0C： Current survivor space 0 capacity (KB).S1C： Current survivor space 1 capacity (KB).S0U： Survivor space 0 utilization (KB).S1U： Survivor space 1 utilization (KB).EC: Current eden space capacity (KB).EU： Eden space utilization (KB).OC： Current old space capacity (KB).OU： Old space utilization (KB).PC： Current permanent space capacity (KB).PU： Permanent space utilization (KB).YGC： Number of young generation GC Events.YGCT： Young generation garbage collection time.FGC： Number of full GC events.常用FGCT： Full garbage collection time. 常用GCT： Total garbage collection time.常用
jmap命令介紹
??jmap命令可以用于對堆進行立項分析，檢查對象創(chuàng)建、數(shù)量及對象所占內(nèi)存大小。一般使用jmap -heap PID用于打印堆使用情況。
jmap命令使用
jmap [ option ] pid：連接進程號jmap [ option ] executable core：連接核心文件jmap [ option ] [server-id@]remote-hostname-or-IP：連接遠程debug服務(wù)的主機名或ip
[linux@001]$ jmap -h
Usage:
jmap [option]
(to connect to running process)
jmap [option]
(to connect to a core file)
jmap [option] [server_id@]
(to connect to remote debug server)
where jmap命令示例
[linux@001]$ netstat -npl | grep 8889
(Not all processes could be identified, non-owned process info
will not be shown, you would have to be root to see it all.)
tcp6 0 0 :::8889 :::* LISTEN 7253/java
[linux@001]$ jmap -heap 7253
Attaching to process ID 7253, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.65-b01
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 8 thread(s)
Heap Configuration: #堆配置，即JVM參數(shù)配置
MinHeapFreeRatio = 0 #最小堆使用比例
MaxHeapFreeRatio = 100 #最大堆使用比例
MaxHeapSize = 4164943872 (3972.0MB) #最大堆空間大小
NewSize = 87031808 (83.0MB) #新生代分配大小
MaxNewSize = 1388314624 (1324.0MB) #最大新生代可分配大小
OldSize = 175112192 (167.0MB) #老年代大小
NewRatio = 2 #新生代比例
SurvivorRatio = 8 #新生代和survivor比例
MetaspaceSize = 21807104 (20.796875MB) #元數(shù)據(jù)空間大小
CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB) #指針空間大小
MaxMetaspaceSize = 17592186044415 MB #MaxMetaspaceSize=Compressed Class Space Size + Metaspace area (excluding the Compressed Class Space) Size
G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB) #G1中的region大小
Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space: #eden區(qū)
capacity = 1342177280 (1280.0MB)
used = 970477176 (925.519157409668MB)
free = 371700104 (354.48084259033203MB)
72.30618417263031% used
From Space: #from區(qū)，即survivor1區(qū)
capacity = 23068672 (22.0MB)
used = 22904896 (21.84381103515625MB)
free = 163776 (0.15618896484375MB)
99.29005015980114% used
To Space: #to區(qū)，即survivor2區(qū)
capacity = 23068672 (22.0MB)
used = 0 (0.0MB)
free = 23068672 (22.0MB)
0.0% used
PS Old Generation #老年代使用情況
capacity = 176685056 (168.5MB)
used = 52151696 (49.73573303222656MB)
free = 124533360 (118.76426696777344MB)
29.5167555087398% used
31742 interned Strings occupying 3385416 bytes.
ps監(jiān)控java線程數(shù)
ps -eLf | grep java | wc -l
ps監(jiān)控進程詳情
ps -ef | grep PID
netstat監(jiān)控tcp連接數(shù)
netstat -n | grep tcp | grep 程序端口號| wc -l
pmap分析線程堆棧
pmap PID
top查看進程線程
top -Hp PID
參考
jstat官方命令說明
jmap官方命令說明
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