概述
给一个系统定位问题的时候，知识、经验是关键基础，数据是依据，工具是运用知识处理数据的手段。
这里说的数据包括但不限于异常堆栈、虚拟机运行日志、垃圾收集器日志、线程快照（threaddump/javacore文件）、
堆转储快照（heapdump/hprof文件）等。恰当地使用虚拟机故障处理、分析的工具可以提升我们分析数据、定位并解决问题的效率，
但我们在学习工具前，也应当意识到工具永远都是知识技能的一层包装，没有什么工具是“秘密武器”，拥有了就能“包治百病”。
控制台监控工具
1 jps: JVM 进程状况工具
可以列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主类（Main Class，main()函数所在的类）名称以及这些进程的本地虚拟机唯一ID（LVMID，LocalVirtual Machine Identifier）。
查看JVM启动时显式指定的参数：
jps 主要选项为：
2 jstat：虚拟机统计信息监视工具
jstat（JVM Statistics Monitoring Tool）是用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具。
它可以显示本地或者远程[插图]虚拟机进程中的类加载、内存、垃圾收集、即时编译等运行时数据。
查看堆内存使用情况：
查看堆内存使用总结:
其余选项功能如下：
3 jinfo：Java配置信息工具
jinfo（Configuration Info for Java）的作用是实时查看和调整虚拟机各项参数。
使用-flag选项可以查看JVM 未被显式指定的参数列表，使用-sysprops选项把JVM进程的System.getProperties()内容打印出来。
JDK 6之后，jinfo加入了在运行期修改部分参数值的能力（可以使用-flag[+|-]name或者-flag name=value在运行期修改一部分运行期可写的虚拟机参数值）
查看JVM默认参数列表：
4 jmap：Java内存映像工具
jmap（Memory Map for Java）命令用于生成堆转储快照（一般称为heapdump或dump文件）。
分析堆和方法区的详细信息：
jmap工具主要选项如下：
5 jstack：Java堆栈跟踪工具
jstack（Stack Trace for Java）命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照（一般称为threaddump或者javacore文件）。
线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的目的通常是定位线程出现长时间停顿的原因，
如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间挂起等。
查看线程快照：
jstack工具主要选项如下：
也可以直接在程序中通过Thread.getAllStackTraces()方法用于获取虚拟机中所有线程的StackTraceElement对象。
在项目中可调用这个方法再配个管理员页面，如此便可以更加方便直观查看线程堆栈。
图形化监控工具
VisualVM：多合-故障处理工具
1 VisualVM兼容范围与插件安装
VisualVM基于NetBeans平台开发工具，所以一开始它就具备了通过插件扩展功能的能力，有了插件扩展支持，VisualVM可以做到：
- 显示虚拟机进程以及进程的配置、环境信息（jps、jinfo）。
- 监视应用程序的处理器、垃圾收集、堆、方法区以及线程的信息（jstat、jstack）。
- dump以及分析堆转储快照（jmap、jhat）。
- 方法级的程序运行性能分析，找出被调用最多、运行时间最长的方法。
- 离线程序快照：收集程序的运行时配置、线程dump、内存dump等信息建立一个快照，可以将快照发送开发者处进行Bug反馈。
- 其他插件带来的无限可能性。
2 生成、浏览堆转储快照
在VisualVM中生成堆转储快照文件有两种方式，可以执行下列任一操作：在“应用程序”窗口中右键单击应用程序节点，然后选择“堆Dump”。
在“应用程序”窗口中双击应用程序节点以打开应用程序标签，然后在监视标签中单击堆Dump。
生成堆转储快照文件之后，应用程序页签会在该堆的应用程序下增加一个以[heap-dump]开头的子节点，并且在主页签中打开该转储快照，如下图所示。
如果需要把堆转储快照保存或发送出去，就应在heapdump节点上右键选择“另存为”菜单，否则当VisualVM关闭时，生成的堆转储快照文件会被当作临时文件自动清理掉。
要打开一个由已经存在的堆转储快照文件，通过文件菜单中的“装入”功能，选择硬盘上的文件即可。
3 分析程序性能
在Profiler页签中，VisualVM提供了程序运行期间方法级的处理器执行时间分析以及内存分析。
做Profiling分析肯定会对程序运行性能有比较大的影响，所以一般不在生产环境使用这项功能，或者改用JMC来完成，JMC的Profiling能力更强，对应用的影响非常轻微。
要开始性能分析，先选择“CPU”和“内存”按钮中的一个，然后切换到应用程序中对程序进行操作，VisualVM会记录这段时间中应用程序执行过的所有方法。
如果是进行处理器执行时间分析，将会统计每个方法的执行次数、执行耗时；如果是内存分析，则会统计每个方法关联的对象数以及这些对象所占的空间。
等要分析的操作执行结束后，点击“停止”按钮结束监控过程。
4 BTrace动态日志跟踪
BTrace是一个很神奇的VisualVM插件，它本身也是一个可运行的独立程序。
BTrace的作用是在不中断目标程序运行的前提下，通过HotSpot虚拟机的Instrument功能动态加入原本并不存在的调试代码。
这项功能对实际生产中的程序很有意义：如当程序出现问题时，排查错误的一些必要信息时（譬如方法参数、返回值等），
在开发时并没有打印到日志之中以至于不得不停掉服务时，都可以通过调试增量来加入日志代码以解决问题。
BTrace的用途很广泛，打印调用堆栈、参数、返回值只是它最基础的使用形式，在它的网站上有使用BTrace进行性能监视、定位连接泄漏、内存泄漏、解决多线程竞争问题等的使用案例。
BTrace能够实现动态修改程序行为，是因为它是基于Java虚拟机的Instrument开发的。Instrument是Java虚拟机工具接口（Java Virtual Machine ToolInterface，JVMTI）的重要组件，
提供了一套代理（Agent）机制，使得第三方工具程序可以以代理的方式访问和修改Java虚拟机内部的数据。
Java Mission Control：可持续在线的监控工具
用于持续收集数据的JFR（Java Flight Recorder）飞行记录仪和用于监控Java虚拟机的JMC（Java Mission Control）。
这些功能都是需要商业授权才能在生产环境中使用，但根据Oracle Binary Code协议，在个人开发环境中，允许免费使用JMC和JFR，下面简要介绍它们的原理和使用。
JFR是一套内建在HotSpot虚拟机里面的监控和基于事件的信息搜集框架，与其他的监控工具（如JProfiling）相比，Oracle特别强调它“可持续在线”（Always-On）的特性。
JFR在生产环境中对吞吐量的影响一般不会高于1%（甚至号称是Zero Performance Overhead），而且JFR监控过程的开始、停止都是完全可动态的，即不需要重启应用。
JFR的监控对应用也是完全透明的，即不需要对应用程序的源码做任何修改，或者基于特定的代理来运行。
在启动飞行记录时，可以进行记录时间、垃圾收集器、编译器、方法采样、线程记录、异常记录、网络和文件I/O、事件记录等选项和频率设定，
这部分比较琐碎，笔者就不一一截图讲解了。点击“完成”按钮后马上就会开始记录，记录时间结束以后会生成飞行记录报告，如图所示。
飞行记录报告里包含以下几类信息：
- 一般信息：关于虚拟机、操作系统和记录的一般信息。
- 内存：关于内存管理和垃圾收集的信息。
- 代码：关于方法、异常错误、编译和类加载的信息。
- 线程：关于应用程序中线程和锁的信息。
- I/O：关于文件和套接字输入、输出的信息。
- 系统：关于正在运行Java虚拟机的系统、进程和环境变量的信息。
- 事件：关于记录中的事件类型的信息，可以根据线程或堆栈跟踪，按照日志或图形的格式查看。
JFR的基本工作逻辑是开启一系列事件的录制动作，当某个事件发生时，这个事件的所有上下文数据将会以循环日志的形式被保存至内存或者指定的某个文件当中，
循环日志相当于数据流被保留在一个环形缓存中，所以只有最近发生的事件的数据才是可用的。
JMC从虚拟机内存或者文件中读取并展示这些事件数据，并通过这些数据进行性能分析。
即使不考虑对被测试程序性能影响方面的优势，JFR提供的数据质量通常也要比其他工具通过代理形式采样获得或者从MBean中取得的数据高得多。
以垃圾搜集为例，HotSpot的MBean中一般有各个分代大小、收集次数、时间、占用率等数据（根据收集器不同有所差别），
这些都属于“结果”类的信息，而JFR中还可以看到内存中这段时间分配了哪些对象、哪些在TLAB中（或外部）分配、分配速率和压力大小如何、
分配归属的线程、收集时对象分代晋升的情况等，这些就是属于“过程”类的信息，对排查问题的价值是难以估量的。
以上均在JDK8环境下进行。