深入了解Java JPS

Java JPS (Java虚拟机进程状态工具) 是Java JDK中的一个命令行工具，用于查看Java进程的状态信息。本文将从多个方面对Java JPS进行详细阐述。

一、JPS的基本用法

JPS可用于查看当前运行的Java进程信息。在命令行中输入“jps”即可查看当前运行的所有Java进程PID和进程名。

$ jps
1234 Main
5678 Tomcat
8910 Jps

其中，PID表示进程ID，进程名为启动Java进程时所指定的主类的名称。

如果要查看指定Java进程的PID，可以通过“-l”参数查看完整的进程名，然后通过grep命令过滤：

$ jps -l |grep Main
1234 Main

除了“-l”参数之外，JPS还支持其他常用的参数：

-m：显示进程中启动主类时的参数
-v：显示进程中启动主类时的JVM参数
-q：只输出PID

二、使用JPS定位Java进程的问题

JPS除了可以查看Java进程的状态信息，还可以用于定位Java进程的问题。以下是几种常见的问题：

1. Java进程OOM

如果Java进程遇到OOM (内存溢出)问题，可以通过JPS查看对应的进程ID，并查看内存情况。

$ jps
1234 Main
$ jstat -gcutil 1234
 S0    S1     E     O     P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
 0.00  85.19  73.00  86.50  68.63   349    4.131  11     0.705    4.836

jstat命令用于监视Java虚拟机的各种运行状态，例如垃圾回收情况。以上命令将输出对应进程的堆内存状态。从中可以看到目前堆内存已经使用了86.50%。

2. Java进程卡死

如果Java进程卡死，可以使用JPS查看对应的进程ID，并使用jstack命令查看堆栈信息。使用jstack命令可以查看Java进程的堆栈信息，定位卡死的程序段。

$ jps
1234 Main
$ jstack 1234

三、JPS与Java Management Extensions (JMX)

Java Management Extensions (JMX) 是一种Java平台管理系统。JMX提供了一组标准API用于管理和监视Java应用程序，可以实现对应用程序的监控、控制和管理。

JPS与JMX结合使用可以监听Java进程的状态信息，包括内存、线程、GC情况等。使用JConsole (Java GUI监测工具) 和jvisualvm (Java VisualVM工具) 可以以图形化界面的形式展示各种指标。以下是几个常用的命令：

jstatd：启动jstat监测服务
jconsole：启动Java GUI监测工具
jvisualvm：启动Java VisualVM工具

四、JPS命令的实际应用

JPS命令可以用于实际开发中的各种场景。以下是几个例子：

1. 检查Java进程是否启动

在自动化测试和运维中，我们需要检查Java进程是否正常启动。可以使用JPS命令来检查Java进程是否正常运行。

private boolean checkProcessRunning(String processName) {
    String line;
    String pidAndName;
    try {
        Process p = Runtime.getRuntime().exec("jps -l");
        try (BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream()))) {
            while ((line = input.readLine()) != null) {
                pidAndName = line.trim();
                if (pidAndName.endsWith(processName)) {
                    return true;
                }
            }
        }
    } catch (Exception err) {
        err.printStackTrace();
    }
    return false;
}

2. 获取Java进程信息

在应用程序中需要获取Java进程的状态信息，例如进程ID、内存、线程、GC情况等。可以使用JPS命令结合JMX API来获取Java进程的状态信息。

public class JvmInfo {
    private static MBeanServerConnection getMBeanServerConnection(int pid) throws IOException {
        JMXServiceURL serviceURL = new JMXServiceURL("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:" + getRegistryPort(pid) + "/jmxrmi");
        JMXConnector jmxConnector = JMXConnectorFactory.connect(serviceURL);
        return jmxConnector.getMBeanServerConnection();
    }

    private static int getRegistryPort(int pid) throws IOException {
        String command = String.format("service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:%d/jmxrmi", findRmiRegistryPort(pid));
        JMXServiceURL jmxUrl = new JMXServiceURL(command);
        JMXConnector jmxConnector = JMXConnectorFactory.connect(jmxUrl, null);
        return jmxConnector.getServerConnection().getAddress().getPort();
    }

    private static int findRmiRegistryPort(int pid) throws IOException {
        String pidString = String.valueOf(pid);
        String[] cmd = { "jps", "-v" };
        Process p = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
        BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream()));
        String line = null;
        while ((line = input.readLine()) != null) {
            if (line.contains(pidString)) {
                return Integer.valueOf(line.split("-Dcom.sun.management.jmxremote.port=")[1].split("\\s+")[0]);
            }
        }
        return 0;
    }

    public static void printJvmInfo(int pid) throws IOException {
        MBeanServerConnection conn = getMBeanServerConnection(pid);
        MemoryMXBean memoryMXBean = ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(conn, ManagementFactory.MEMORY_MXBEAN_NAME, MemoryMXBean.class);
        System.out.println("heap memory usage : " + memoryMXBean.getHeapMemoryUsage());
        System.out.println("non-heap memory usage : " + memoryMXBean.getNonHeapMemoryUsage());
        ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(conn, ManagementFactory.THREAD_MXBEAN_NAME, ThreadMXBean.class);
        System.out.println("thread count : " + threadMXBean.getThreadCount());
        System.out.println("GC count : " + memoryMXBean.getCollectionCount());
        for (GarbageCollectorMXBean gcMbean : ManagementFactory.getGarbageCollectorMXBeans()) {
            System.out.println(gcMbean.getName() + " GC count : " + gcMbean.getCollectionCount());
        }
    }
}

结论

本文中详细阐述了Java JPS的基本用法、与Java进程问题的定位、与JMX的结合使用和实际应用。通过JPS命令，可以更好地监测和管理Java应用程序。

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