前言

在生產(chǎn)環(huán)境中，Java應(yīng)用難免會(huì)出現(xiàn)性能下降、響應(yīng)緩慢、內(nèi)存泄漏或崩潰等問題。這些問題若不能及時(shí)解決，可能會(huì)給業(yè)務(wù)帶來嚴(yán)重?fù)p失。而掌握一系列實(shí)用的命令行工具，能幫助開發(fā)者迅速定位問題根源，將損失降到最低。

系統(tǒng)資源監(jiān)控命令

系統(tǒng)資源的使用情況往往是影響Java應(yīng)用運(yùn)行的關(guān)鍵因素，當(dāng)應(yīng)用出現(xiàn)問題時(shí)，首先要關(guān)注系統(tǒng)的 CPU、內(nèi)存、磁盤和進(jìn)程等資源狀況。

top 命令

top命令是Linux系統(tǒng)中常用的性能分析工具，能夠?qū)崟r(shí)顯示系統(tǒng)中各個(gè)進(jìn)程的資源占用情況。它可以按照CPU使用率、內(nèi)存使用率等對(duì)進(jìn)程進(jìn)行排序，方便開發(fā)者快速找到資源消耗較高的進(jìn)程。

在top命令的交互界面中，按P可按CPU使用率降序排列進(jìn)程，按M可按內(nèi)存使用率降序排列進(jìn)程，按q則可以退出top命令。通過top命令，我們能直觀地看到Java進(jìn)程的CPU占用率、內(nèi)存占用率等信息。如果Java進(jìn)程的CPU占用率過高，可能是應(yīng)用中存在死循環(huán)、頻繁的GC等問題；如果內(nèi)存占用持續(xù)升高，可能存在內(nèi)存泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

# 基本使用
top

# 按內(nèi)存排序
top -o %MEM

# 只查看特定用戶的進(jìn)程
top -u java_user

# 監(jiān)控特定進(jìn)程
top -p $(pgrep -d',' java)

free 命令

free命令用于顯示系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況，包括總內(nèi)存、已使用內(nèi)存、空閑內(nèi)存、共享內(nèi)存、緩沖和緩存等信息。常用的參數(shù)是-h，它可以以人類可讀的方式顯示內(nèi)存大小，如MB、GB等。

例如，執(zhí)行free -h命令后，會(huì)顯示總內(nèi)存（total）、已使用內(nèi)存（used）、空閑內(nèi)存（free）、可用內(nèi)存（available）等信息。通過查看可用內(nèi)存，如果可用內(nèi)存過低，可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用因?yàn)閮?nèi)存不足而出現(xiàn)響應(yīng)緩慢甚至崩潰的情況。若系統(tǒng)內(nèi)存緊張，可能需要考慮優(yōu)化應(yīng)用的內(nèi)存使用，或者增加服務(wù)器的內(nèi)存資源。

# 顯示可讀格式
free -h

# 每3秒更新一次
free -h -s 3

df 命令

df命令用于查看文件系統(tǒng)的磁盤空間使用情況。使用df -h命令可以以人類可讀的形式顯示各個(gè)分區(qū)的總?cè)萘?、已使用容量、可用容量以及使用率等信息?/p>

當(dāng)Java應(yīng)用涉及大量文件操作，如日志寫入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等，磁盤空間不足可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用無法正常寫入數(shù)據(jù)，進(jìn)而出現(xiàn)異常。通過df命令可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)磁盤空間是否緊張，若某個(gè)分區(qū)的使用率過高，需要及時(shí)清理無用文件或擴(kuò)展磁盤空間。

ps 命令

ps命令用于查看系統(tǒng)中的進(jìn)程狀態(tài)。常用的參數(shù)組合是ps -ef，它可以顯示系統(tǒng)中所有進(jìn)程的詳細(xì)信息，包括進(jìn)程ID（PID）、父進(jìn)程ID（PPID）、進(jìn)程的啟動(dòng)時(shí)間、命令名稱等。

要查看Java應(yīng)用相關(guān)的進(jìn)程，可以使用ps -ef | grep java命令，這樣能過濾出所有Java進(jìn)程。通過該命令可以獲取Java進(jìn)程的PID，這對(duì)于后續(xù)進(jìn)行JVM分析等操作非常重要。

JVM 分析命令

JVM的運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到Java應(yīng)用的性能，當(dāng)應(yīng)用出現(xiàn)性能問題或內(nèi)存相關(guān)問題時(shí)，需要對(duì)JVM進(jìn)行深入分析。

jps 命令

jps命令是Java提供的一個(gè)查看當(dāng)前Java進(jìn)程的工具，它可以列出正在運(yùn)行的Java進(jìn)程的PID和主類名稱。與ps命令相比，jps命令更專注于Java進(jìn)程，使用起來更加簡潔方便。

執(zhí)行jps命令后，會(huì)顯示當(dāng)前系統(tǒng)中所有Java進(jìn)程的PID和對(duì)應(yīng)的主類名。例如，可能會(huì)顯示12345 Main，其中 12345是進(jìn)程PID，Main是應(yīng)用的主類。通過jps命令可以快速獲取Java應(yīng)用的PID，為后續(xù)使用其他JVM分析命令奠定基礎(chǔ)。

# 列出簡單進(jìn)程信息
jps

# 列出完整的包名和進(jìn)程參數(shù)
jps -lvm

jstat 命令

jstat命令用于監(jiān)控JVM的統(tǒng)計(jì)信息，包括類加載、垃圾回收、JIT編譯等情況。它可以幫助開發(fā)者了解JVM的運(yùn)行狀態(tài)，判斷是否存在GC過于頻繁、內(nèi)存泄漏等問題。 常用的參數(shù)有：

• -class：顯示類加載、卸載數(shù)量、總空間以及類加載所消耗的時(shí)間。
• -gc：顯示GC相關(guān)的堆信息，包括Eden區(qū)、Survivor區(qū)、老年代等的容量、已使用空間、GC時(shí)間等。
• -gccapacity：顯示各個(gè)代的容量及使用情況。
• -gcutil：顯示GC相關(guān)的堆內(nèi)存使用百分比。

# 監(jiān)控GC情況，每1000毫秒一次，共10次
jstat -gc [pid] 1000 10

# 查看類加載情況
jstat -class [pid]

# 查看JIT編譯情況
jstat -compiler [pid]

jmap 命令

jmap命令用于生成Java進(jìn)程的內(nèi)存快照（heap dump），以及查看堆內(nèi)存的使用情況。內(nèi)存快照可以用于后續(xù)的詳細(xì)分析，幫助開發(fā)者找出內(nèi)存泄漏的具體位置。 生成內(nèi)存快照的命令是jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof 12345，其中format=b表示生成二進(jìn)制格式的快照文件，file=heapdump.hprof指定快照文件的名稱，12345是Java進(jìn)程的PID。生成的快照文件可以使用JVisualVM、MAT等工具進(jìn)行分析。

另外，使用jmap -histo:live 12345命令可以查看當(dāng)前堆中存活對(duì)象的統(tǒng)計(jì)信息，包括類名、對(duì)象數(shù)量、占用內(nèi)存大小等。通過該命令可以發(fā)現(xiàn)哪些類的對(duì)象數(shù)量異常增多，從而為定位內(nèi)存泄漏問題提供線索。

# 查看堆內(nèi)存使用概況
jmap -heap [pid]

# 查看對(duì)象統(tǒng)計(jì)信息
jmap -histo [pid] | head -20

# 生成堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件
jmap -dump:format=b,file=heap_dump.hprof [pid]

jstack 命令

jstack命令用于生成Java進(jìn)程中線程的堆棧跟蹤信息。當(dāng)應(yīng)用出現(xiàn)死鎖、線程阻塞等問題時(shí)，通過分析線程堆?？梢哉页鰡栴}所在。

執(zhí)行jstack 12345命令可以生成指定Java 進(jìn)程（PID為12345）的線程堆棧信息。在生成的堆棧信息中，可以查看每個(gè)線程的狀態(tài)，如RUNNABLE（運(yùn)行中）、BLOCKED（阻塞）、WAITING（等待）等。如果存在死鎖，jstack命令會(huì)在輸出信息中明確指出死鎖的相關(guān)線程和鎖信息。通過分析線程的調(diào)用棧，還可以發(fā)現(xiàn)線程是否在某個(gè)方法上長時(shí)間停留，進(jìn)而找到導(dǎo)致響應(yīng)緩慢的原因。

# 生成線程堆?？煺?jstack [pid] > thread_dump.log

# 包含鎖信息的線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)
jstack -l [pid]

# 檢測(cè)死鎖
jstack -F [pid] | grep -A 30 "Found.*deadlock"

網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)命令

Java應(yīng)用通常需要與其他服務(wù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，當(dāng)出現(xiàn)通信異常、響應(yīng)緩慢等問題時(shí)，網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)命令能幫助我們排查網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的故障。

netstat 命令

netstat命令用于顯示網(wǎng)絡(luò)連接、路由表、接口狀態(tài)等網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息。通過它可以查看Java應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)連接情況，如連接的源IP、目標(biāo) IP、端口狀態(tài)等。

常用的參數(shù)組合有netstat -tuln，用于顯示所有正在監(jiān)聽的TCP和UDP端口；netstat -an用于顯示所有網(wǎng)絡(luò)連接的狀態(tài)。如果 Java 應(yīng)用需要對(duì)外提供服務(wù)，可以通過netstat -tuln查看應(yīng)用監(jiān)聽的端口是否正確開啟；通過netstat -an | grep 端口號(hào)可以查看該端口的連接情況，若存在大量的TIME_WAIT狀態(tài)連接，可能會(huì)影響新連接的建立。

# 查看所有TCP連接
netstat -ant

# 查看監(jiān)聽端口
netstat -tnlp

# 查看特定進(jìn)程的網(wǎng)絡(luò)連接
netstat -anp | grep [pid]

ping 命令

ping命令用于測(cè)試與目標(biāo)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連通性。它通過發(fā)送ICMP回聲請(qǐng)求報(bào)文，并接收回聲應(yīng)答報(bào)文來判斷網(wǎng)絡(luò)是否通暢。

執(zhí)行ping 目標(biāo) IP 或域名命令后，可以查看數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收情況、往返時(shí)間（RTT）等信息。如果無法收到目標(biāo)主機(jī)的應(yīng)答，可能是網(wǎng)絡(luò)鏈路出現(xiàn)故障、目標(biāo)主機(jī)不可達(dá)等原因；如果往返時(shí)間過長，說明網(wǎng)絡(luò)延遲較大，可能會(huì)影響Java應(yīng)用與目標(biāo)服務(wù)的通信效率。

# 基本使用
ping www.example.com

# 限制發(fā)送次數(shù)
ping -c 5 www.example.com

telnet 命令

telnet命令用于遠(yuǎn)程登錄目標(biāo)主機(jī)，也可以用于測(cè)試目標(biāo)主機(jī)的某個(gè)端口是否可通。當(dāng)Java應(yīng)用無法連接到其他服務(wù)時(shí)，可以使用telnet命令檢測(cè)目標(biāo)服務(wù)的端口是否開放。

執(zhí)行telnet 目標(biāo) IP 端口號(hào)命令，如果能夠成功連接，說明目標(biāo)端口是開放的；如果連接失敗，可能是目標(biāo)端口未開放、網(wǎng)絡(luò)防火墻阻止等原因。例如，若Java應(yīng)用連接數(shù)據(jù)庫時(shí)出現(xiàn)異常，可以使用telnet命令測(cè)試數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的端口是否可通，以排除網(wǎng)絡(luò)連接問題。

tcpdump 命令

分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包內(nèi)容，排查網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相關(guān)問題，特別是網(wǎng)絡(luò)延遲和連接重置問題

# 捕獲特定端口的數(shù)據(jù)包
tcpdump -i any port 8080 -n

# 捕獲特定主機(jī)的數(shù)據(jù)包
tcpdump host 192.168.1.100

# 保存數(shù)據(jù)包到文件
tcpdump -i any -w capture.pcap

日志處理命令

Java應(yīng)用的日志中記錄了大量的運(yùn)行信息，包括錯(cuò)誤信息、警告信息、業(yè)務(wù)處理過程等，通過分析日志可以快速定位問題。

tail 命令

tail命令用于查看文件的末尾內(nèi)容，在日志查看中非常實(shí)用。由于日志文件通常會(huì)不斷增長，使用tail命令可以實(shí)時(shí)查看最新的日志信息。

常用的參數(shù)是-f，執(zhí)行tail -f 日志文件路徑命令可以實(shí)時(shí)跟蹤日志文件的變化，當(dāng)有新的日志內(nèi)容寫入時(shí)，會(huì)立即顯示在終端上。當(dāng)應(yīng)用出現(xiàn)問題時(shí)，通過tail -f命令實(shí)時(shí)查看日志，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤信息、異常堆棧等關(guān)鍵內(nèi)容。

grep 命令

grep命令用于在文件中搜索指定的字符串模式，它可以從大量的日志信息中快速篩選出需要的內(nèi)容。

例如，要在日志文件中搜索包含ERROR的行，可以執(zhí)行g(shù)rep "ERROR" 日志文件路徑命令；如果要搜索包含ERROR或WARN的行，可以使用grep -E "ERROR|WARN" 日志文件路徑命令；若要顯示匹配行及其前后的若干行內(nèi)容，可以使用grep -A 5 -B 3 "ERROR日志文件路徑，其中-A 5表示顯示匹配行后面的5行，-B 3表示顯示匹配行前面的3行。通過 grep 命令，能快速從海量日志中找到與問題相關(guān)的信息。

less 命令

less命令用于分頁查看文件內(nèi)容，對(duì)于大型日志文件，使用less命令可以更方便地瀏覽和查找信息。

執(zhí)行l(wèi)ess 日志文件路徑命令后，可以使用方向鍵上下滾動(dòng)查看文件內(nèi)容，按/鍵可以輸入要搜索的字符串，按n鍵查找下一個(gè)匹配項(xiàng)，按N鍵查找上一個(gè)匹配項(xiàng)，按q鍵退出less命令。與cat命令相比，less命令不會(huì)一次性加載整個(gè)文件，對(duì)于大型日志文件來說，更加高效。