Ubuntu上Java应用如何进行性能监控

Ubuntu上Java应用性能监控实操指南

一 系统级监控

• 进程与资源总览
  • 使用 top/htop 查看进程 PID、%CPU、%MEM，快速识别异常进程；必要时用 ps -ef | grep java 精准定位 Java 进程。
  • 使用 vmstat 1、iostat -x 1、sar -u/-r/-b 1 观察 CPU上下文切换、I/O 等待、内存与交换、磁盘吞吐 等系统瓶颈。
• 可视化与告警
  • 部署 Netdata 做实时可视化；结合 Monit/Supervisord 对进程存活与健康做守护与自动拉起。

二 JVM内置工具

• 快速定位与持续观测
  • 用 jps 获取 PID；用 jstat -gcutil 5000 10 观察 GC 次数/时间、Eden/Survivor/Old 区使用率，判断是否存在频繁或长暂停 GC。
  • 用 jstack > thread_dump.txt 抓取线程栈，排查 死锁、阻塞、RUNNABLE 高占比 等问题；必要时多次采样对比。
  • 用 jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof 导出 堆转储，再用 VisualVM/MAT 分析对象泄漏与占用热点。
  • 用 jconsole 或 visualvm 在线查看 堆内存、线程、类加载、CPU 等，适合开发/测试环境。
  • 使用 Java Flight Recorder（JFR） 做低开销运行时记录：java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+FlightRecorder -XX:StartFlightRecording=duration=60s,filename=app.jfr -jar myapp.jar（生产可用，注意版本与授权）。

三 生产级监控与APM

• 指标采集与可视化
  • 通过 JMX Exporter + Prometheus + Grafana 构建 JVM 指标（如 Heap/Meta、GC 次数/时间、线程数、类加载、Compilation）的 拉取式监控 与 可视化看板，便于长期趋势与告警。
• 应用性能剖析
  • 使用 Arthas 在线诊断（反编译、热修复、watch/trace/stack 等），无需重启定位问题。
  • 使用 async-profiler 进行 低开销 CPU/内存分配采样，适合生产环境的热点定位。
  • 选择 JProfiler（商业）或 Glowroot、Pinpoint、Kamon、Stagemonitor 等 APM 方案，获得 调用链、慢事务、错误追踪 等更高层能力。

四 常见故障的排查路径

• CPU飙高
  • 在 top/htop 找到 Java PID → 用 jstack 抓取线程栈 → 识别 RUNNABLE 长时占用线程或频繁 GC 线索 → 结合 jstat -gcutil 判断 GC 是否异常 → 用 async-profiler/VisualVM 定位热点方法；若由 频繁 GC 引起，进一步分析堆与对象生命周期。
• 内存问题（泄漏/OOM）
  • 观察 jstat 中老年代持续上涨 → 执行 jmap -dump 导出 heapdump.hprof → 用 VisualVM/MAT 查找 保留路径与泄漏对象 → 修正对象生命周期或缓存策略。
• 线程问题（卡死/死锁）
  • 多次 jstack 采样，搜索 BLOCKED/DEADLOCK 关键字与锁竞争栈 → 结合代码审查同步块/资源争用 → 必要时用 jconsole 观察线程数与状态变化。

五 一键可用的监控命令清单

• 快速巡检
  • 查看 Java 进程：ps -ef | grep java
  • 实时资源：top 或 htop
  • GC 概况：jstat -gcutil 1000
  • 线程栈：jstack > thread_dump.txt
  • 堆转储：jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof
  • 在线监控：jconsole 或 visualvm
• 生产可观测
  • 启动 JFR：java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+FlightRecorder -XX:StartFlightRecording=duration=60s,filename=app.jfr -jar myapp.jar
  • 指标链路：JMX Exporter → Prometheus → Grafana（按官方指引配置 job/relabel/面板）