JDK 內建命令列分析工具實戰：jps、jstat、jstack、jmap、jhat 精準診斷 Java 進程

生產環境往往無法部署重型 GUI 分析器（JConsole、VisualVM）。JDK 內建的 5 大命令列工具輕量、聚焦、無依賴，是線上故障排查的利器。本文實戰演示如何組合使用它們完成進程識別、GC 監控、執行緒轉儲、堆快照與深度分析。

前置準備

• 啟用 JMX：`-Dcom.sun.management.jmxremote`（部分工具需要）
• 工具位於 JDK `bin/`，本質為 Java 類薄封裝，可在程式中直接呼叫 `main()`
• 以 SwingSet2 Demo 為例演示

1. jps (sun.tools.jps) — 進程發現器

列出本機所有 Java 進程的 VMID（非 OS PID）與啟動命令列：

C:\> jps
5756 SwingSet2
5892 Jps

VMID 是後續工具的核心參數。若 `jps` 看不到進程，不代表無法附著，僅表示未宣佈可用性。

2. jstat (sun.tools.jstat) — 統計採樣器

支援多種 ``，常用於 GC 監控：

jstat -options
-class -compiler -gc -gccapacity -gccause -gcnew -gcnewcapacity
-gcold -gcoldcapacity -gcpermcapacity -gcutil -printcompilation

定期採樣語法：`jstat -gc `

jstat -gc 5756 250 10   # 每 250ms 採樣一次，共 10 次

輸出欄位詳見 Javadoc。`-class` 可偵測 ClassLoader 洩漏，`-printcompilation` 觀察 JIT 編譯行為。

3. jstack (sun.tools.jstack) — 執行緒轉儲器

相當於 `Ctrl+Break`，輸出所有 Java 執行緒堆疊，含鎖資訊（`-l` 參數）：

jstack -l 5756 > threaddump.txt

核心用途：死鎖定位、活鎖分析、CPU 飆高時定位熱點執行緒、非 Java 執行緒（VM 內部）檢視。

4. jmap (sun.tools.jmap) — 堆快照器

• 二進制堆轉儲：`jmap -dump:format=b,file=heap.bin 5756`（配合 jhat 分析）
• 直方圖快速概覽：`jmap -histo 5756` 輸出類別實例數、佔用位元組、類名，支援初步洩漏判斷

缺乏週期性採樣參數，可寫 Shell 腳本循環調用。

5. jhat (com.sun.tools.hat.Main) — 堆分析伺服器

啟動 HTTP 伺服器瀏覽二進制堆轉儲：

jhat -port 7000 heap.bin
# 瀏覽器開啟 https://localhost:7000

OQL 查詢語言：類 SQL 語法針對堆物件查詢：

select s from java.lang.String s where s.count >= 100
select referrers(f) from java.io.File f

結果為物件鏈結，可遞迴追蹤引用鏈。內建 `referrers()`、`regex()` 等查詢函數。

組合拳實戰流程

1. `jps` 確認目標 VMID
2. `jstat -gcutil` 觀察 GC 頻率/年齡分佈
3. 異常時 `jstack -l` 捕獲執行緒狀態
4. 懷疑洩漏 `jmap -histo` 快速定位可疑類別
5. `jmap -dump` 完整堆轉儲 → `jhat + OQL` 深度根因分析

結語

五大工具各司其職，`jstat`/`jmap` 為切入點，`jstack` 解決併發問題，`jhat` 完成深度堆剖析。它們與 JConsole/VisualVM 互補：GUI 提供總覽，命令列提供精準切片。熟練掌握這組「瑞士刀」，線上故障排查不再手足無措。