案例關(guān)注“Java后端技術(shù)全棧”

回復(fù)“000”獲取大量電子書

本文主要內(nèi)容：

簡單回答：

top、iostat、pidstat、ps、vmstat、netstat、sar等。

能細(xì)說一下嗎？下面就來好好聊聊這幾這個命令。

top命令

top命令是Linux下常用的性能分享工具，能夠?qū)崟r顯示系統(tǒng)中各個進(jìn)程的資源占用狀況信息。使用top命令輸出：

輸出信息可以分為兩部分：

• 系統(tǒng)統(tǒng)計信息

• 進(jìn)程信息

head部分

第一行

• “11:16:53”為系統(tǒng)當(dāng)前時刻；

• “728 days, ?1:28”為系統(tǒng)啟動后到現(xiàn)在的運作時間；

• “2 user”為當(dāng)前登錄到系統(tǒng)的用戶，更確切的說是登錄到用戶的終端數(shù) ， 同一個用戶同一時間對系統(tǒng)多個終端的連接將被視為多個用戶連接到系統(tǒng)，這里的用戶數(shù)也將表現(xiàn)為終端的數(shù)目；

• “l(fā)oad average”為當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)載的平均值，后面的三個值分別為1分鐘前、5分鐘前、15分鐘前進(jìn)程的平均數(shù)，一般的可以認(rèn)為這個數(shù)值超過 CPU 數(shù)目時，CPU 將比較吃力的負(fù)載當(dāng)前系統(tǒng)所包含的進(jìn)程；

第二行

• “78 total”為當(dāng)前系統(tǒng)進(jìn)程總數(shù)；

• “1 running”為當(dāng)前運行中的進(jìn)程數(shù)；

• “77 sleeping”為當(dāng)前處于等待狀態(tài)中的進(jìn)程數(shù)；

• “0 stoped”為被停止的系統(tǒng)進(jìn)程數(shù)；

• “0 zombie”為被復(fù)原的進(jìn)程數(shù)；

第三行

• 分別表示了 CPU 當(dāng)前的使用率；

第四行

• 分別表示了內(nèi)存總量、當(dāng)前使用量、空閑內(nèi)存量、以及緩沖使用中的內(nèi)存量；

第五行

表示類別同第四行（Mem），但此處反映著交換分區(qū)（Swap）的使用情況。通常，交換分區(qū)（Swap）被頻繁使用的情況，將被視作物理內(nèi)存不足而造成的。

body部分

參數(shù)說明

在top命令下，按下f鍵。可以進(jìn)行列的選擇，使用o鍵可以更改列的顯示順序。

另外一些常見快捷鍵：

上下箭頭：上下滾動查看進(jìn)程；

• u：顯示指定用戶的進(jìn)程；

• P：按照進(jìn)程使用的CPU時間百分比排序；

• M：按照進(jìn)程使用的內(nèi)存百分比排序；

• T：按照進(jìn)程已連續(xù)運行時間排序；

注意：使用top命令可以從宏觀上觀察系統(tǒng)各個進(jìn)程對CPU的占用情況以及內(nèi)存使用情況。

使用方式

top [-][d] [p][q] [c][C] [S][s] [n]

參數(shù)說明：

• d：指定每兩次屏幕信息刷新之間的時間間隔。當(dāng)然用戶可以使用s交互命令來改變之。

• p:通過指定監(jiān)控進(jìn)程ID來僅僅監(jiān)控某個進(jìn)程的狀態(tài)。

• q:該選項將使top沒有任何延遲的進(jìn)行刷新。如果調(diào)用程序有超級用戶權(quán)限，那么top將以盡可能高的優(yōu)先級運行。

• S：指定累計模式。

• s：使top命令在安全模式中運行。這將去除交互命令所帶來的潛在危險。

• i：使top不顯示任何閑置或者僵死進(jìn)程。

• c:顯示整個命令行而不只是顯示命令名

sar命令

sar命令也是Linux系統(tǒng)中重要的性能監(jiān)測工具之一，特可以周期性地對內(nèi)存和CPU進(jìn)行采樣。

下面使用sar命令統(tǒng)計CPU使用情況，每秒鐘采樣一次，采樣五次。

使用方式

sar [options] []

interval和count分別表示采樣周期和采樣數(shù)量。

options：可以指定sar命令對哪些性能數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，可能每個系統(tǒng)版本會導(dǎo)致其options不一樣，所以建議先試用

sar -h

查看具體參數(shù)：

監(jiān)測內(nèi)存使用

我們來做一個內(nèi)存使用進(jìn)行采樣：每秒一次，采樣五次。

監(jiān)測IO信息

每秒一次，采樣五次。

注意：sar命令可以查看I/O信息、內(nèi)存信息以及CPU情況。

vmstat命令

vmstat是一款功能比較齊全的性能監(jiān)測工具，使用它可以統(tǒng)計CPU、內(nèi)存、swap使用情況等信息。可以指定采樣周期和采樣次數(shù)。

小試牛刀

參數(shù)說明

procs

• r：等等運行的進(jìn)程數(shù)。

• b：處在非終端睡眠狀態(tài)的進(jìn)程數(shù)。

memory

• swpd：虛擬內(nèi)存使用情況，單位：KB。

• free ：空閑的內(nèi)存，單位：KB。

• buff：被用來作為緩存的內(nèi)存數(shù)，單位：KB。

swap

• si：每秒從交換區(qū)寫到內(nèi)存的大小 。

• so：每秒寫入交換區(qū)的內(nèi)存大小 。

io

• bi: 每秒讀取的塊數(shù)

• bo: 每秒寫入的塊數(shù)

system

• in: 每秒中斷數(shù)，包括時鐘中斷。

• cs: 每秒上下文切換數(shù)。

CPU

• us: 用戶進(jìn)程執(zhí)行時間(user time)

• sy: 系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行時間(system time)

• id: 空閑時間(包括IO等待時間),中央處理器的空閑時間 。以百分比表示。

• wa: 等待IO時間

案例詳情

模擬一個線程切換頻繁的案例。

代碼如下：

寫一個controller:

????@RestController@RequestMapping("/thread")public?class?ThreadContextSwitchController?{?@GetMapping("/test")public?String?switchContext(){HoldLockDemo.test();try?{Thread.sleep(200000);}?catch?(InterruptedException?e)?{e.printStackTrace();}return?"ok";}}

線程切換部分代碼：

????import?java.util.Random;public?class?HoldLockDemo?{public?static?Object[]?lock?=?new?Object[10];public?static?Random?r?=?new?Random();static?{for?(int?i?=?0;?i?<?lock.length;?i++)?{lock[i]?=?new?Object();}}public?static?class?HoldLockTask?implements?Runnable?{private?int?i;public?HoldLockTask(int?i)?{this.i?=?i;}@Overridepublic?void?run()?{try?{while?(true)?{//獲取鎖synchronized?(lock[i])?{if?(i?%?2?==?0)?{System.out.println("wait");//等待lock[i].wait(r.nextInt(10));}?else?{System.out.println("notifyAll");//喚醒所有等待所lock[i].notifyAll();}}}}?catch?(Exception?e)?{e.printStackTrace();}}}public?static?void?test()?{for?(int?i?=0;i<lock.length;i++){System.out.println("test?method");new?Thread(new?HoldLockTask(i/2)).start();}}}

訪問：

使用vmstat命令一秒采樣一次，采樣五次：

可以看到對應(yīng)cs線程切換的值，us用戶CPU的值。

注意：vmstat工具可以查看內(nèi)存、交互分區(qū)、I/O操作、上線文切換、時鐘中斷已經(jīng)CPU的使用情況。

iostat命令

iostat可以提供詳盡的I/O信息。

基本使用如下：每一秒采樣一次，采樣五次。

參數(shù)說明

• %user：CPU處在用戶模式下的時間百分比。

• %nice：CPU處在帶NICE值的用戶模式下的時間百分比。

• %system：CPU處在系統(tǒng)模式下的時間百分比。

• %iowait：CPU等待輸入輸出完成時間的百分比。

• %steal：管理程序維護(hù)另一個虛擬處理器時，虛擬CPU的無意識等待時間百分比。

• %idle：CPU空閑時間百分比。

注意

• 如果%iowait的值過高，表示硬盤存在I/O瓶頸。

• 如果%idle值高，表示CPU較空閑。

• 如果%idle值高但系統(tǒng)響應(yīng)慢時，可能是CPU等待分配內(nèi)存，應(yīng)加大內(nèi)存容量。

• 如果%idle值持續(xù)低于10，表明CPU處理能力相對較低，系統(tǒng)中最需要解決的資源是CPU。

CPU屬性值說明:

• tps：該設(shè)備每秒的傳輸次數(shù)。

• kB_read/s：每秒從設(shè)備（drive expressed）讀取的數(shù)據(jù)量。

• kB_wrtn/s：每秒向設(shè)備（drive expressed）寫入的數(shù)據(jù)量。

• kB_read：?讀取的總數(shù)據(jù)量。

• kB_wrtn：寫入的總數(shù)量數(shù)據(jù)量。

pidstat命令

pidstat是一個功能強(qiáng)大的性能檢測工具，特也是Systat的組件之一。

systat組件主要包括

• iostat 工具提供CPU使用率及硬盤吞吐效率的數(shù)據(jù)；?#比較核心的工具

• mpstat 工具提供單個處理器或多個處理器相關(guān)數(shù)據(jù)；

• pidstat: 關(guān)于運行中的進(jìn)程/任務(wù)、CPU、內(nèi)存等的統(tǒng)計信息

• sar 工具負(fù)責(zé)收集、報告并存儲系統(tǒng)活躍的信息；? ? #統(tǒng)計數(shù)據(jù)的核心工具

• sa1 工具負(fù)責(zé)收集并存儲每天系統(tǒng)動態(tài)信息到一個二進(jìn)制的文件中。它是通過計劃任務(wù)工具cron來運行，是為sadc所設(shè)計的程序前端程序；

• sa2工具負(fù)責(zé)把每天的系統(tǒng)活躍性息寫入總結(jié)性的報告中。它是為sar所設(shè)計的前端 ，要通過cron來調(diào)用

• sadc 是系統(tǒng)動態(tài)數(shù)據(jù)收集工具，收集的數(shù)據(jù)被寫一個二進(jìn)制的文件中，它被用作sar工具的后端；

• sadf 顯示被sar通過多種格式收集的數(shù)據(jù)；

• nfsiostat: NFS（Network File System）的I/O統(tǒng)計信息。

• cifsiostat: CIFS(Common Internet File System)的統(tǒng)計信息

pidstat主要用于監(jiān)控全部或指定進(jìn)程占用系統(tǒng)資源的情況，如CPU，內(nèi)存、設(shè)備IO、任務(wù)切換、線程等。pidstat首次運行時顯示自系統(tǒng)啟動開始的各項統(tǒng)計信息，之后運行pidstat將顯示自上次運行該命令以后的統(tǒng)計信息。用戶可以通過指定統(tǒng)計的次數(shù)和時間來獲得所需的統(tǒng)計信息。

通過pidstat -help命令，可以查看到有以下幾個常用參數(shù)可以監(jiān)測線程的性能：

常用參數(shù)

• -u：默認(rèn)參數(shù)，顯示各個進(jìn)程的cpu使用情況；

• -r：顯示各個進(jìn)程的內(nèi)存使用情況；

• -d：顯示各個進(jìn)程的I/O使用情況；

• -w：顯示每個進(jìn)程的上下文切換情況；

• -p：指定進(jìn)程號；

• -t：顯示進(jìn)程中線程的統(tǒng)計信息

監(jiān)測CPU

輸出參數(shù)說明：

PID: 進(jìn)程pid

• %usr: 進(jìn)程在用戶態(tài)運行所占cpu時間比率

• %system: 進(jìn)程在內(nèi)核態(tài)運行所占cpu時間比率

• %CPU: 進(jìn)程運行所占cpu時間比率

• CPU: 指示進(jìn)程在哪個核運行

• Command: 拉起進(jìn)程對應(yīng)的命令

監(jiān)測內(nèi)存

使用pidstat命令，還可以監(jiān)測指定進(jìn)程的內(nèi)存使用情況。

下面就使用pidstat工具對進(jìn)程pid=27180的進(jìn)程進(jìn)程內(nèi)存監(jiān)控。

每一秒采樣一次，采樣五次：

輸出參數(shù)說明：

• minflt/s: 每秒次缺頁錯誤次數(shù)(minor page faults)，次缺頁錯誤次數(shù)意即虛擬內(nèi)存地址映射成物理內(nèi)存地址產(chǎn)生的page fault次數(shù)

• majflt/s: 每秒主缺頁錯誤次數(shù)(major page faults)，當(dāng)虛擬內(nèi)存地址映射成物理內(nèi)存地址時，相應(yīng)的page在swap中，這樣的page fault為major page fault，一般在內(nèi)存使用緊張時產(chǎn)生

• VSZ: ? ? ?該進(jìn)程使用的虛擬內(nèi)存(以kB為單位)

• RSS: ? ? ?該進(jìn)程使用的物理內(nèi)存(以kB為單位)

• %MEM: ? ? 該進(jìn)程使用內(nèi)存的百分比

• Command: ?拉起進(jìn)程對應(yīng)的命令

監(jiān)測I/O

使用-d選項，我們可以查看進(jìn)程IO的統(tǒng)計信息：

輸出參數(shù)說明：

• kB_rd/s: 每秒進(jìn)程從磁盤讀取的數(shù)據(jù)量(以kB為單位)

• kB_wr/s: 每秒進(jìn)程向磁盤寫的數(shù)據(jù)量(以kB為單位)

• Command: 拉起進(jìn)程對應(yīng)的命令

ps命令

ps （Process Status） 。進(jìn)程狀態(tài)。使用該命令可以確定有哪些進(jìn)程正在運行和運行的狀態(tài) 。ps是顯示瞬間進(jìn)程的狀態(tài)，并不動態(tài)連續(xù)，如果想對進(jìn)程進(jìn)行實時監(jiān)控應(yīng)該用 top 命令。

如果直接使用 ps 命令，會顯示所有進(jìn)程的狀態(tài)，通常結(jié)合 grep 命令查看某進(jìn)程的狀態(tài)。（grep 即 global search regular expression（RE） and print out the line，全面搜索正則表達(dá)式并把行打印出來）是一種強(qiáng)大的文本搜索工具，它能使用正則表達(dá)式搜索文本，并把匹配的行打印出來。

ps

結(jié)果默認(rèn)會顯示4列信息。

• PID: 運行著的命令(CMD)的進(jìn)程編號

• TTY: 命令所運行的位置（終端）

• TIME: 運行著的該命令所占用的CPU處理時間

• CMD: 該進(jìn)程所運行的命令

使用man ps可以查看：

參數(shù)：

• -A ：所有的進(jìn)程均顯示出來，與 -e 具有同樣的效用；

• -a ：顯示現(xiàn)行終端機(jī)下的所有進(jìn)程，包括其他用戶的進(jìn)程；

• -u ：以用戶為主的進(jìn)程狀態(tài) ；

• x ：通常與 a 這個參數(shù)一起使用，可列出較完整信息。

輸出格式規(guī)劃：

• l ：較長、較詳細(xì)的將該P(yáng)ID 的的信息列出；

• j ：工作的格式 (jobs format)

• -f ：做一個更為完整的輸出。

使用ps -ef 命令查看Linux系統(tǒng)的進(jìn)程

輸出參數(shù)說明：

• UID：用戶ID，實際輸出的是用戶名，如root

• PID：當(dāng)前進(jìn)程的ID

• PPID：當(dāng)前進(jìn)程的父進(jìn)程ID

• C：當(dāng)前進(jìn)程占用的CPU的百分比

• STIME：當(dāng)前進(jìn)程啟動到現(xiàn)在的時間

• TTY：當(dāng)前進(jìn)程在哪個終端上運行，若與進(jìn)程無關(guān)，則顯示為？，若為pts/0等，則表示由網(wǎng)絡(luò)連接主機(jī)進(jìn)程。

• CMD：命令的名稱和參數(shù)

查找mysql進(jìn)程、java進(jìn)程、Tomcat進(jìn)程等。

還可以使用ps aux查看

常見ps操作

• ps a 顯示現(xiàn)行終端機(jī)下的所有程序，包括其他用戶的程序。

• ps -A 顯示所有程序。

• ps c 列出程序時，顯示每個程序真正的指令名稱，而不包含路徑，參數(shù)或常駐服務(wù)的標(biāo)示。

• ps -e 此參數(shù)的效果和指定”A”參數(shù)相同。

• ps e 列出程序時，顯示每個程序所使用的環(huán)境變量。

• ps f 用ASCII字符顯示樹狀結(jié)構(gòu)，表達(dá)程序間的相互關(guān)系。

• ps -H 顯示樹狀結(jié)構(gòu)，表示程序間的相互關(guān)系。

• ps -N 顯示所有的程序，除了執(zhí)行ps指令終端機(jī)下的程序之外。

• ps s 采用程序信號的格式顯示程序狀況。

• ps S 列出程序時，包括已中斷的子程序資料。

• ps -t 　指定終端機(jī)編號，并列出屬于該終端機(jī)的程序的狀況。

• ps u 　以用戶為主的格式來顯示程序狀況。

• ps x 　顯示所有程序，不以終端機(jī)來區(qū)分。

使用PS實時監(jiān)控進(jìn)程狀態(tài)

ps 命令會顯示你系統(tǒng)當(dāng)前的進(jìn)程狀態(tài)，但是這個結(jié)果是靜態(tài)的。

當(dāng)有一種情況，我們需要像上面第四點中提到的通過CPU和內(nèi)存的使用率來篩選進(jìn)程，并且我們希望結(jié)果能夠每秒刷新一次。為此，我們可以將ps命令和watch命令結(jié)合起來。

watch -n 1 ‘ps -aux --sort -pmem, -pcpu’

如果輸出太長，我們也可以限制它，比如前20條，我們可以使用head命令來做到。

watch -n 1 ‘ps -aux --sort -pmem, -pcpu | head 20’

這里的動態(tài)查看并不像top或者h(yuǎn)top命令一樣。但是使用ps的好處是你能夠定義顯示的字段，你能夠選擇你想查看的字段。舉個例子，如果你只需要看名為‘root‘用戶的信息，你可以使用下面的命令：

watch -n 1 ‘ps -aux -U root u --sort -pmem, -pcpu | head 20’

netstat命令

netstat命令用于顯示網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息，例如網(wǎng)絡(luò)連接信息，路由表信息，端口占用情況等。建議查看：

https://www.thegeekstuff.com/2010/03/netstat-command-examples/

常見參數(shù)

• -a (all)顯示所有選項，默認(rèn)不顯示LISTEN相關(guān)

• -t (tcp)僅顯示tcp相關(guān)選項

• -u (udp)僅顯示udp相關(guān)選項

• -n 拒絕顯示別名，能顯示數(shù)字的全部轉(zhuǎn)化成數(shù)字。

• -l 僅列出有在 Listen (監(jiān)聽) 的服務(wù)狀態(tài)

• -p 顯示建立相關(guān)鏈接的程序名

• -r 顯示路由信息，路由表

• -e 顯示擴(kuò)展信息，例如uid等

• -s 按各個協(xié)議進(jìn)行統(tǒng)計

• -c 每隔一個固定時間，執(zhí)行該netstat命令。

顯示所有連接信息

-a 選項用于顯示全部連接信息：

列出所有 tcp 端口

netstat -at

顯示監(jiān)聽狀態(tài)的端口

netstat -l

查看某特定端口被哪個進(jìn)程占用

netstat -an | grep ':8089'

總結(jié)

使用命令可以查看內(nèi)存、CPU和線程切換等信息。還可以通過命令查看進(jìn)程信息，以及進(jìn)程對內(nèi)存的占用和CPU的使用情況。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的美女面试官问我：能说几个常见的Linux性能调优命令吗？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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