程序磁盘占有率_手把手教你搞定Linux中程序的性能监控

墨蓝 2023-01-05 12:20 181阅读 0赞

#  #

# 介绍 #

在linux上跑程序时，常常遇到程序卡顿，内存消耗大，这时候，我们需要使用`free`查看内存使用情况及`top`内存消耗排行，当然，我们还可以继续使用一些其他的JVM监控命令如`jstat`等命令进行java程序的性能评估。

# free命令 #

## **free命令介绍** ##

`free`命令是显示系统内存的使用情况，一般包括了物理内存、交换内存以及内核缓冲区内存。

### 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命令的参数说明** ##

*  `Mem`：内存的使用情况。
 *  `Swap`：交换空间的使用情况，是磁盘的一块区域，可以是swap分区也可以是swap文件，当系统物理内存使用比较紧张时，Linux会将内存中不常被访问的数据保存到Swap中，若需要访问该内容，会加载到内存中，即换出和换入的意思。
 *  `total`：物理内存总数。
 *  `used`：已使用内存大小。
 *  `free`：可使用内存大小，即未被真正使用过的物理内存大小。
 *  `shared`：多个进程可共享内存大小。
 *  `buff/cache`：磁盘缓存大小。
 *  `available`：可提供的内存大小，区别于free列，如果没有足够的free内存可用，会从buffer/cache回收内存来满足应用程序的需求，所以`available=free+buffer+cache`。

# top命令 #

## **top命令介绍** ##

`top`命令是用于监控Linux系统状况，可以通过该命令实时查看系统各个进程的资源占用状况。相当于Windows系统的任务管理器。

## **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`：指定两次频幕刷新频率，即时间间隔。如`top -d 4`，指定更新周期为4秒。
 *  `p`：指定监控进程id来监控某个进程状态。如`top -p 1201`，显示进程号为1201的进程信息、cpu、内存占用等信息。
 *  `q`：无延时刷新，若有超级用户权限，则top会以高优先级运行。
 *  `c`：显示整个命令行。如`top -c`，显示每个进程的完整命令。
 *  `S`：指定累计模式。如`top -S`，以累计模式显示程序信息。
 *  `s`：使top命令在安全模式中运行。如`top -s`，不能交互使用s键位，会报`unavailable in secure mode`提示。
 *  `n`：指定更新的次数。如`top -n 2`只更新2次，就退出top程序。
 *  `b`：批处理模式显示程序信息。如`top -b`，以批处理模式显示程序信息。**top界面程序交互常用按键说明：**

1.  按`c`键位：切换显示命令名称和完整的命令行。
2.  按`P`键位：根据CPU使用百分比大小进行排序。
3.  按`M`键位：根据内存mem占有率大小进行排序。
4.  按`n`键位：设置在进程列表中显示进程的数量。
5.  按`T`键位：根据时间/累计时间进行排序。
6.  按`s`键位：改变画面更新频率，输入两次刷新之间的延迟时间，以秒为单位。
7.  按`S`键位：切换到累计模式；开关。
8.  按`i`键位：忽略闲置和僵尸进程；开关。
9.  按`h`键位：显示帮助画面。10.按`u`键位：输入指定的user，就会显示所有该user的程序进程。
10. 按`q`键位：退出top查看程序。
11. 按`f`键位：编排视图显示字段。![dd05c22ee5057e60129ea0127d1714c0.png][]

## **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`数字键，进行多核展示

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命令的参数说明** ##

统计信息区的前5行是系统整体的系统信息。

1)第1行是任务队列信息，这个类似于`uptime`命令的执行结果：

[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行是进程和cpu的统计信息。`tasks`：进程任务数：

*  `total`：表示进程总数；
 *  `running`：表示正在运行的进程数；
 *  `sleeping`：表示睡眠的进程数；
 *  `stopped`：表示停止的进程数；
 *  `zombie`：表示僵尸进程数；

`%Cpu(s)`：cpu使用情况，多核展示也可以通过按`1`数字，就会变成`%Cpu0`，`%Cpu1`，`%Cpu2`... ...

*  `us`：user，time running un-niced user processes 用户空间占用cpu百分比；
 *  `sy`：system，time running kernel processes 内核空间占用cpu百分比；
 *  `ni`：nice ， time running niced user processes 用户进程空间内改变过优先级的进程占用cpu百分比；
 *  `id`：idle， time idel processes 空闲cpu百分比；
 *  `wa`：IO-wait ，time waiting for I/O completion 等待输入输出cpu时间百分比；
 *  `hi`：hardware interrupts，time spent servicing hardware interrupts 硬件cpu中断占用百分比；
 *  `si`：software interrupts，time spent servicing software interrupts 软中断占用百分比；
 *  `st`：time stolen from this vm by the hypervisor虚拟机占用百分比；我们也可以通过`cat /proc/cpuinfo`查看cpu信息：![c4d16db0560a9cc62228e8984cd0af08.png][]

3)第5、6行是内存信息`Mem`：物理内存

*  `total`：物理内存总量。
 *  `free`：物理空闲内存量。
 *  `used`：物理已使用内存量。
 *  `buff/cache`：物理内核缓存内存量。`Swap`：交换区
 *  `total`：交换区总量。
 *  `free`：交换区空闲量。
 *  `used`：交换区使用量。
 *  `avail Mem`：交换区可用量。

4)第7行是各进程的监控

*  `PID`：进程id。
 *  `USER`：进程所有者。
 *  `PR`：进程优先级。
 *  `NI`：nice值，负值表示高优先级，正值表示低优先级。
 *  `VIRT`：进程使用的虚拟内存总量，单位是kb，VIRT=SWAP+RES。
 *  `RES`：进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb，RES=CODE+DATA。
 *  `SHR`：共享内存大小，单位kb。
 *  `S`：进程状态。D：不可终端的睡眠状态；R：运行状态；S：睡眠状态；T：跟踪/停止状态；Z：僵尸进程状态。
 *  `%CPU`：上次更新到现在的CPU时间占用百分比。
 *  `%MEM`：进程使用的物理内存百分比。
 *  `TIME+`：进程使用的CPU时间总长，单位1/100秒。
 *  `COMMAND`：进程命令名称/命令行。

# jstat命令 #

## **jstat命令介绍** ##

首先得明确一下JVM中的堆内存的概念，`堆内存=年轻代+年老代+永久代+元数据`，而`年轻代=Eden区+两个Survivor区(From及To)`

一般常用`jstat -gc PID`查看某个进程的堆内存使用情况。

## **jstat命令使用** ##

**使用语法格式**`jstat - [-t] [-h] [ []]`**参数解释：**

*  option 常见的都是使用-gcutil查看gc情况。
 *  vmid ：VM的进程号，即当前运行的java进程号。
 *  interval : 间隔时间，单位为秒或毫秒
 *  count：打印次数，如果缺省则打印无数次。

用的比较多的是：`jstat -gc PID`和`jstat -gcutil PID`Option 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** ##

![2f5ae0a747498f81fde5861213f8166c.png][]![5ae9a470d8a12f457f6dfe3634d21b0a.png][]

## **jstat -gc常用的参数说明** ##

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 #

## **jmap命令介绍** ##

`jmap`命令可以用于对堆进行立项分析，检查对象创建、数量及对象所占内存大小。一般使用`jmap -heap PID`用于打印堆使用情况。

## **jmap命令使用** ##

`jmap [ option ] pid`：连接进程号`jmap [ option ] executable core`：连接核心文件`jmap [ option ] [server-id@]remote-hostname-or-IP`：连接远程debug服务的主机名或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  is one of:               to print same info as Solaris pmap
        -heap                to print java heap summary
        -histo[:live]        to print histogram of java object heap; if the "live"
                             suboption is specified, only count live objects
        -clstats             to print class loader statistics
        -finalizerinfo       to print information on objects awaiting finalization
        -dump: to dump java heap in hprof binary format
                             dump-options:
                               live         dump only live objects; if not specified,
                                            all objects in the heap are dumped.
                               format=b     binary format
                               file=  dump heap to 
                             Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin 
        -F                   force. Use with -dump: or -histo
                             to force a heap dump or histogram when  does not
                             respond. The "live" suboption is not supported
                             in this mode.
        -h | -help           to print this help message
        -J             to pass  directly to the runtime system

## **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参数配置
       MinHeapFreeRatio         = 0 #最小堆使用比例
       MaxHeapFreeRatio         = 100 #最大堆使用比例
       MaxHeapSize              = 4164943872 (3972.0MB) #最大堆空间大小
       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) #元数据空间大小
       CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB) #指针空间大小
       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区
       capacity = 1342177280 (1280.0MB)
       used     = 970477176 (925.519157409668MB)
       free     = 371700104 (354.48084259033203MB)
       72.30618417263031% used
    From Space: #from区，即survivor1区
       capacity = 23068672 (22.0MB)
       used     = 22904896 (21.84381103515625MB)
       free     = 163776 (0.15618896484375MB)
       99.29005015980114% used
    To Space: #to区，即survivor2区
       capacity = 23068672 (22.0MB)
       used     = 0 (0.0MB)
       free     = 23068672 (22.0MB)
       0.0% used
    PS Old Generation #老年代使用情况
       capacity = 176685056 (168.5MB)
       used     = 52151696 (49.73573303222656MB)
       free     = 124533360 (118.76426696777344MB)
       29.5167555087398% used
    
    31742 interned Strings occupying 3385416 bytes.

# 其他 #

## **ps监控java线程数** ##

`ps -eLf | grep java | wc -l`

## **ps监控进程详情** ##

`ps -ef | grep PID`![d101478a2f3076bf76294ee9ddb5cc79.png][]

## **netstat监控tcp连接数** ##

`netstat -n | grep tcp | grep 程序端口号| wc -l`

## **pmap分析线程堆栈** ##

`pmap PID`![42eac3a55536fbd3f6624b7b1b58ee3a.png][]

## **top查看进程线程** ##

`top -Hp PID`![2264094b5c0eca0f6e63506ccebd095c.png][]

> 参考
> 
> jstat官方命令说明
> 
> jmap官方命令说明

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