Java 开发者线上问题排查常用的 15 个 Linux 命令

作为 Java 开发者,线上环境的问题排查是日常工作的重要组成部分。熟练掌握 Linux 命令能大幅提升排查效率,快速定位进程异常、日志错误、性能瓶颈等核心问题。本文结合 Java 应用特点,整理 15 个高频使用的 Linux 命令,覆盖进程管理、日志分析、性能监控、网络排查等核心场景,附实战示例及注意事项。

一、进程管理

1.ps- 查看进程详细信息

使用场景:查找 Java 进程 PID、查看 JVM 参数、确认进程启动状态

# 查找所有Java进程(含完整启动参数)  
ps -ef | grep java  

# 输出示例:  
# user    12345  6789  0 14:30 pts/0    00:00:02 java -Xmx2g -XX:MetaspaceSize=256m -jar app.jar  

# 查看指定PID的进程状态(如PID=12345)  
ps -p 12345 -o user,pid,%cpu,%mem,cmd  

Java 场景:通过CMD列验证 JVM 参数是否正确生效(如 - Xmx、-XX:MetaspaceSize),排查因参数配置错误导致的 OOM 问题。

2.top- 实时监控进程资源占用

使用场景:定位 CPU / 内存占用过高的 Java 进程

# 交互式实时监控(按P键按CPU排序,按M键按内存排序)  
top  

# 输出关键指标:  
# PID    USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND  
# 12345  appuser   20   0  4096m  1.8g  1280 S  50.0 23.4   10:23.56 java  

# 查看指定Java进程(PID=12345)的资源细节  
top -p 12345  

进阶操作:输入H显示进程内所有线程,结合jstack分析线程堆栈(见日志分析部分)。

3.kill- 优雅终止进程

使用场景:重启前停止旧进程、处理僵尸进程

# 发送SIGTERM信号(优雅关闭,等待资源释放)  
kill 12345  

# 强制终止(不推荐,可能导致数据丢失)  
kill -9 12345  

# 向所有Java进程发送信号  
kill $(ps -ef | grep java | grep -v grep | awk '{print $2}')  

最佳实践:优先使用kill而非kill -9,配合 Spring Boot Actuator 的/shutdown端点实现优雅停机,避免数据不一致。

二、日志分析:快速定位异常堆栈

4.grep- 过滤日志关键信息

使用场景:搜索异常堆栈、业务日志定位

# 搜索ERROR级日志并显示前后3行(定位异常上下文)  
grep -C 3 "ERROR" catalina.out  

# 输出示例:  
# 2023-05-20 10:30:45 ERROR [http-nio-8080-exec-1] com.example.service.UserService: User not found for id=123  
# ... 相关上下文 ...  

# 搜索包含"NullPointerException"的日志(区分大小写)  
grep "NullPointerException" app.log  

# 统计异常次数  
grep -c "OutOfMemoryError" gc.log  

Java 技巧:结合| wc -l统计异常次数,| sort | uniq -c去重统计高频错误。

5.tail- 实时跟踪日志输出

使用场景:监控实时日志、查看最新报错

# 实时显示最后100行日志(常用排查手段)  
tail -n 100 -f catalina.out  

# 仅显示新增日志(不显示历史内容)  
tail -f --retry app.log  

# 多文件实时监控  
tail -f app.log error.log  

生产环境:配合lsof | grep deleted处理被删除但句柄未释放的日志文件。

6.less- 分页查看大日志文件

使用场景:查看 GB 级日志文件(避免cat导致内存溢出)

# 分页查看并支持搜索(输入/关键词搜索,n下一个匹配)  
less catalina.out  

# 实时监控日志更新(类似tail -f,但支持翻页)  
less +F app.log  

# 快捷键:  
# g:跳到开头  
# G:跳到结尾  
# /keyword:搜索关键词  
# n/N:下一个/上一个匹配  
# q:退出  

最佳实践:对于超大日志文件,使用less +/ERROR app.log直接定位错误行。

三、性能监控:定位 CPU / 内存瓶颈

7.vmstat- 系统级性能统计

使用场景:分析 CPU、内存、磁盘 IO 整体瓶颈

# 每2秒采样1次,共5次  
vmstat 2 5  

# 输出关键指标:  
# procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----  
#  r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st  
#  2  0      0 819248 204800 1677728    0    0    10    20  300  500 15  5 80  0  0  

# 关键指标解读:  
# us:用户态CPU使用率  
# sy:内核态CPU使用率  
# id:空闲CPU百分比  
# wa:IO等待CPU百分比  
# free:空闲内存(KB)  
# si/so:交换空间换入/换出(频繁换入换出表示内存不足)  

Java 关联:当wa持续高于 20%,可能存在磁盘 IO 瓶颈(如日志写入卡顿)。

8.dstat- 多功能系统统计

使用场景:综合监控 CPU、内存、网络、磁盘

# 显示CPU使用率、内存使用、网络IO、磁盘读写  
dstat -cdngy  

# 输出示例:  
# ----total-cpu-usage---- -dsk/total- -net/total- ---paging-- ---system--  
# us sy id wa st| read  writ| recv  send|  in   out | int   csw  
# 15  5 80  0  0| 128k  256k|  45k   20k|   0     0 | 300   500  

优势:比vmstat更详细,适合定位混合资源瓶颈,需安装dstat包(yum install dstat)。

9.find- 文件查找与定位

使用场景:查找特定日志文件、Heap Dump、配置文件或大文件

# 按文件名精确查找(如查找所有.log文件,区分大小写)  
find /var/log/ -name "*.log"  

# 按文件名模糊查找(包含"error"的日志,不区分大小写)  
find /app/logs/ -iname "*error*"  

# 按文件大小查找(大于1GB的文件,排查异常大日志)  
find /data/ -type f -size +1G  

# 按修改时间查找(7天前的文件,清理过期日志)  
find /tmp/ -type f -mtime +7 -exec rm -f {} \;  

# 结合xargs处理查找结果(压缩所有.log文件)  
find /app/logs/ -type f -name "*.log" -exec gzip {} \;  

Java 场景

  • 定位未配置路径的 JVM Heap Dump:find / -name "java_pid*.hprof"
  • 排查未关闭的临时文件:find /tmp/ -type f -user app -mmin +60(60 分钟未使用的文件)

四、网络排查:诊断连接与端口问题

10.netstat- 网络连接状态查看

使用场景:检查端口占用、连接数统计、TCP 状态分析

# 查看8080端口是否被占用  
netstat -tlnp | grep 8080  

# 输出示例:  
# tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      12345/java  

# 统计各TCP状态连接数(排查CLOSE_WAIT/ESTABLISHED)  
netstat -ant | awk '{print $6}' | sort | uniq -c  

# 输出状态:  
#   10 LISTEN  
#  100 ESTABLISHED  
#   50 CLOSE_WAIT  

注意:Linux 新工具ss比netstat更高效,推荐替代使用(如ss -tlnp | grep 8080)。

11.lsof- 查看文件描述符与端口占用

使用场景:定位端口被哪个进程占用、查看打开的文件

# 查看端口8080对应的进程  
lsof -i:8080  

# 输出示例:  
# COMMAND   PID   USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME  
# java    12345 appuser  42u  IPv6  12345      0t0  TCP *:8080 (LISTEN)  

# 查看Java进程(PID=12345)打开的所有文件  
lsof -p 12345 | grep -i socket  

Java 关键:排查日志文件 / 数据库连接是否未正确关闭(文件描述符泄漏)。

12.telnet/nc- 测试网络连通性

使用场景:验证端口可达性、排查防火墙问题

# 测试服务器8080端口是否开放  
telnet 192.168.1.100 8080  

# 输出示例:  
# Trying 192.168.1.100...  
# Connected to 192.168.1.100.  
# Escape character is '^]'.  

# 更轻量的nc命令(需安装netcat)  
nc -zv 192.168.1.100 8080  

# 输出示例:  
# Connection to 192.168.1.100 8080 port [tcp/*] succeeded!  

生产环境:替代ping测试端口级连通性(绕过 ICMP 限制)。

五、资源查看:磁盘 / 内存使用分析

13.df- 磁盘空间查看

使用场景:检查磁盘是否满(导致日志无法写入、应用崩溃)

# 查看各分区空间使用情况(带文件系统类型)  
df -hT  

# 输出示例:  
# Filesystem     Type      Size  Used Avail Use% Mounted on  
# /dev/sda1      ext4       20G   15G  5.0G  75% /  
# /dev/sdb1      xfs       100G   50G   50G  50% /data  

# 关键指标:Use%(使用率),当超过90%需立即排查  

Java 风险:磁盘满会导致 JVM 无法生成 Heap Dump,需配置-XX:HeapDumpPath到非根分区。

14.free- 内存使用情况

使用场景:分析物理内存 /swap 空间使用

# 以人类可读格式显示内存状态  
free -h  

# 输出示例:  
#               total        used        free      shared  buff/cache   available  
# Mem:           7.8G        4.0G        1.5G        256M        2.3G        3.5G  
# Swap:          2.0G          0B        2.0G  

# 关键指标解读:  
# Mem.total:总物理内存  
# Mem.free:空闲内存  
# Mem.buff/cache:缓冲/缓存内存(可回收)  
# Swap:交换空间使用情况(频繁使用表示内存不足)  

Java 调优:当buff/cache占比高是正常现象,swap频繁使用需排查内存泄漏。

15.du- 目录空间占用分析

使用场景:定位大文件(如异常大的日志、未清理的 Heap Dump)

# 查看当前目录下各文件夹大小(按降序排列)  
du -h --max-depth=1 | sort -rh  

# 输出示例:  
# 4.0G    ./logs  
# 2.0G    ./data  
# 100M    ./tmp  

# 查找大于1GB的文件  
find /var/log/ -type f -size +1G -exec du -h {} \;  

# 清理大文件前预览  
du -h /var/log/* | sort -rh | head -n 10  

Java 操作:定期清理/tmp下的临时文件(避免磁盘空间耗尽)。

总结:从命令到排查体系

掌握这 15 个命令,可覆盖 80% 以上的 Java 线上问题排查场景。实际操作中需注意:

  1. 权限问题:部分命令(如top/lsof)需root权限,提前申请 sudo
  2. 性能影响:避免在高负载服务器上执行find / -size等全路径扫描命令
  3. 工具组合:结合 Java 自带工具(jps/jstack/jmap)和 APM 工具(Prometheus/Grafana)形成完整排查体系

建议开发者建立个人命令手册,记录常用组合(如ps -ef | grep -v grep | awk '{print $2}'),并通过man命令深入理解每个参数的底层逻辑。线上排查的核心不是记住多少命令,而是通过系统化的思路,快速定位问题本质,最终实现从 "命令使用者" 到 "问题解决者" 的能力升级。

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