Java的生產系統，最常用的是Linux，所以當解決生產系統問題時，理解Linux系統，熟練掌握常用命令，對于解決問題，甚至對從更高層次理解Java，都是很有幫助的。 那么，應該怎么學Linux呢？上周五聽了一次高手講座，對于學習的串聯、銜接、進階，都是很有幫助的，所以分享到這里來。 本次講座，先走馬觀花串一遍Linux命令，讓其可以輔助我們的工作。但是不僅僅是講幾個命令而已，而是希望能看清楚一些操作系統層面上的事，達到理解和境界思想上的提升。 理解是靈魂，串講是骨架，然后可以自行豐滿血肉，這是目的。 本次講座，特別適合“有一定理解，但是不深刻，或者恰恰處于進階邊緣”這種情況的人，一講，一串，醍醐灌頂，理解會立刻深了一層。 # 1、strace strace常用來跟蹤進程執行時的系統調用和所接收的信號。 strace -T -t -f ? java Test >out 2>&1 strace -T -t -f p pid 通過這個工具，我們可以看到當Java程序，或者任何一種程序在Linux系統上運行時，實際上都是被分解成Linux API的。 講這個命令的目的，是提示我們，可以用一種方式，用一種工具，比如strace，去理解我們的程序的運行。 語言，不論在哪種平臺運行，最后都是要分解成操作系統API，分解成CPU指令。這是思維的進階，或者我們忙于日常應用系統的開發，忘記了曾經的本質。 **參考文章：** [使用strace, ltrace尋找故障原因的線索](http://blog.csdn.net/delphiwcdj/article/details/7387325) [五種利用strace查故障的簡單方法](http://blog.csdn.net/dlmu2001/article/details/8842891) # 2、進程 pstree 是Linux的進程體系。 ps 是系統某個時刻的進程切面，代表某個時刻有多少個進程在運行。 因為在Linux下，包括進程、Socket等，都是以文件的形式存在的，內存中的。我們可以通過ps找出進程id，然后通過“運行時文件系統”，查看進程的任何信息。 從操作系統層面鑒定進程的信息（路徑、jar、連接等），是完全準確的，比從配置文件里面查詢準確，也不需要問別人。 ps -ef | grep catalina cd /proc/60282/fd  可以進一步查看更多內容，比如： a、寫多少日志：ll | grep log b、啟動要那些jar：ll | grep jar c、看到那些一閃一閃的了嗎？那些是socket，代表誰連我了：ll | grep socket d、對于這些socket句柄，我們可以進一步查看是什么進程：lsof | grep 387084 # 3、內存+CPU top，這是應該極熟的Linux命令，是Linux下常用的性能分析工具，能夠實時顯示系統中各個進程的資源占用狀況，其顯示的內容，和Windows的任務管理器是一樣的。 free ，查看內存使用情況。 我們也可以在Windows下使用jvisualvm，以圖形化的方式，查看Java應用的內存，線程，也可以把線程dump下來，比如，Test應用運行方式如下： java -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9998 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Djava.rmi.server.hostname=192.168.80.128 Test 則可以在本地通過jvisualvm監控進程情況，在命令行輸入jvisualvm，遠程，連接ip地址，之后右鍵這個遠程連接，新建JMX連接，輸入端口，則可以監控這個遠程java進程了，截圖如下：  # 4、網絡 netstat -anop | grep LIST ? 可以查看，都啟動了那些端口，比如：  第六列“2489/mongod”，進程號2489，是mongod進程，在27017端口監聽mongo接入。 有的時候，netstat不顯示PID和應用，這一般是兩個原因：權限不夠，或者netstat版本太低，小于1.6，如果是版本太低，可以用：lsof -i:端口號，來找出PID。 參考文章：[netstat不顯示進程名pid的bug](http://blog.chinaunix.net/uid-28337979-id-4230505.html)。 netstat -anop | grep EST ? ?可以查看，端口都被誰連著呢，比如：  第4列，代表自己的IP和端口；第5列，對標對方的IP和端口；第6列，代表進程號和啟動進程的應用。 **其他常用的：** strace -T -t -e network,poll curl www.baidu.com ? 我們可以看到從我們的機器，到百度的服務器，經過的路由路徑 cat /etc/resolv.conf ?可以看到域名解析服務器的順序 cat /etc/hosts ?The static table lookup for host name(主機名查詢靜態表) # 5、線程 top -p 59851 ?shift+H，查看59851進程，有多少個線程。  第一列PID，線程ID，換算成16進制，就是線程棧中的NID。 我們可以使用 jstack -l 59851查看，整個進程的信息，也可以使用jstack -l 59851 | grep NID，只看一個線程棧的信息。 很多時候，查看問題的時候，都需要找出占用資源最多的線程，然后查看這個線程的線程棧信息。 這幾個步驟，操作起來很容易，其實最最關鍵的是，線程棧dump下來了，要看得懂。 關于JVM線程的講解，有一些非常好的文章，如下： [JVM 內部運行線程介紹](http://ifeve.com/jvm-thread/) [JVM合集](http://ifeve.com/category/jvm/) # 6、GC Linux下一個進程里面的線程，都是共享內存的，所以當分析內存時 ，要看進程。 jstat -gccause ?59851 1000 ? ? jstat，即JVM Statistics Monitoring Tool，用于收集HotSpot虛擬機各方面的運行數據  我們不怕YGC，YGC很頻繁，很快，系統耗時極短，微妙級，對于用戶來說是沒有感覺的； 但是FGC要注意，FGC進行的時候，JVM是假死的，只進行FullGC，不處理其他請求，可能會持續幾秒，FGC太多，說明YGC回收不了，太多的對象進入老年代，很快占滿，系統肯定有問題的。 java -XX:+PrintFlagsInitial ，可以查看JVM的參數配置情況，比如，默認情況下，我們可以看到，Survior：Eden ?= 1：8，New：Old ?= 2：1。 jmap -histo 59851 | more ?Memory Map for Java，生成虛擬機的內存轉儲快照（heapdump文件）  通過jmap，可以找出系統中可能有安全隱患（比如太多而不能回收）的對象。 通過這些手段，不用分析代碼，不用停機，就可以找出問題，解決問題。 jps、jstat、jstack、jmap，這些不是Linux命令，而是JDK寫好的放在rt.jar里面的用于輔助診斷的Java APP。 GC是Java程序員的基本功，應該理解的很清晰。 # 7、dstat和iftop 場景1：演示通過sftp上傳文件 可以在top中看到sshd和sftp耗費CPU資源很大，因為sftp是基于sshd的；可以在dstat中看到，receive流量很大。 場景2：演示http請求百度首頁，通過ss5代理壓測，在ss5機器中，dstat顯示的send和recv幾乎一樣。 和我們通常理解的，應該會有很少的發出數據，和很多的接收數據不一致。原因是： 這種理解不對的，作為ss5代理的機器，既從遠端接收到大量數據，同時把接收到的大量數據，轉發給它所代理的機器，所以有這個網絡現象。 這個時候，我們通過iftop，則可以清楚的看到IP到IP的發出發入數據包。 所以，知道，借助于工具，基于Linux的知識，基于Java的知識，定位問題，找出問題，是很關鍵的。 iftop 是第三方的，是一個實時流量監控工具： 主要用來顯示本機網絡流量情況及各機器相互通信的流量集合，如單獨同那臺機器間的流量大小，非常適合于代理服務器和iptables服務器使用。 官方網站：http://www.ex-parrot.com/~pdw/iftop/。 **安裝步驟：** yum -y install flex byacc ?libpcap ncurses ncurses-devel libpcap-devel wget http://soft.kwx.gd/tools/iftop-0.17.tar.gz #獲得軟件包 tar zxvf iftop-0.17.tar.gz ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?#解壓 cd iftop-0.17 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?#進入目錄 ./configure ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?#使用默認配置 make && make install ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?#編譯并安裝 如果libpcap包裝不上的話，需要到http://pkgs.org/自行下載rpm進行安裝。 dstat是Linux自帶的，可以yum安裝。 **dstat截圖：**  **iftop截圖：**  # 8、“|” ?管道。連接、過濾，這是管道的作用，就像連接千家萬戶的自來水管 管道操作符，按行給數據，一行一給，把上個命令的輸出，變成下個命令的輸入。 經常使用的參數-c ，類似于 SQL中的group by。 在linux中，要把日志文件，當成數據庫表，日志文件也是有行有列的。日志要標準，要有規律，就會很方便的分割查找。 我們可以借助less、more、cat、sort、uniq、grep、awk等命令，很方便的分析日志。 另外，awk是一個強大的文本分析工具，awk在對數據分析并生成報告時，很強大。簡單來說awk就是把文件逐行的讀入，以空格為默認分隔符將每行切片，切開的部分再進行各種分析處理。 # 9、其他常用命令 df -h ?顯示磁盤分區使用情況 du -sh /root/temp ?顯示某個文件夾的大小 ? ? find /root/temp -type f -name "*.txt" | xargs grep "main" ?在/root/temp目錄下，在普通文件中，在擴展名為txt的文件中，查找含有main字符串的行 lsof -l 顯示所有的socket句柄 lsof | grep deleted ?剛剛rm或者echo沖文件內容后，看看空間有沒有釋放 sed 文件內容查找和替換 vim 文本編輯器，常用就會熟悉。開始的時候記錄最常用的，比如，翻屏：CTRL+U（D），2gg，3dd，3dw，yy，/查找，?查找。 # 10、學會分析錯誤的思路 學會錯誤的模擬重現，會模擬重現就能解決。模擬重現的手段：可以開發一些質量差的代碼，把錯誤做出來。 工具只是幫助我們定位問題的，幫我們記錄發生問題時的操作系統切面，要理解這個切面所代表的意義、所隱含的異常，還需要對相關基礎知識的深刻了解。比如： - 用jstat看GC，需要對Java的內存管理、垃圾收集技術深入了解； - 用netstat看網絡，需要對網絡知識，特別是TCP，有深入了解； - 用jstack轉儲線程棧，需要對Java線程的知識，有深入了解。