vmstat 命令详解

概述

vmstat是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、IO、系统、CPU活动进行监控。

vmstat 命令

-V：显示vmstat版本信息。
-n：只在开始时显示一次各字段名称。
-a：显示活跃和非活跃内存
-d：显示磁盘相关统计信息。
-p：显示指定磁盘分区统计信息
-s：显示内存相关统计信息及多种系统活动数量。
-m：显示slabinfo
-S：使用指定单位显示。参数有 k 、K 、m 、M ，分别代表1000、1024、1000000、1048576字节（byte）。默认单位为K（1024 bytes）
-f：显示从系统启动至今的fork数量 。

delay：刷新时间间隔。
count：刷新次数。如果不指定刷新次数，但指定了刷新时间间隔，这时刷新次数为无穷。

vmstat 命令说明

该命令默认显示监控5部分：procs、memory、swap、io、system、cpu信息。具体列信息说明如下：

Procs（进程）

r: 等待运行的进程数
b: 处在非中断睡眠状态的进程数

Memory（内存） 单位：KB

swpd: 虚拟内存使用大小
free: 空闲的内存
buff: 用作缓冲的内存大小
cache: 用作缓存的内存大小

Swap （单位：KB）

si: 从交换区写到内存的大小
so: 每秒写入交换区的内存大小

IO （单位：块/秒）

bi: 每秒读取的块数
bo: 每秒写入的块数

System （系统）

in: 每秒中断数，包括时钟中断。
cs: 每秒上下文切换数。

CPU（以百分比表示）：

us: 用户进程执行时间(user time)
sy: 系统进程执行时间(system time)
id: 空闲时间(包括IO等待时间),中央处理器的空闲时间 。以百分比表示。
wa: 等待IO时间

使用示例

1. 不使用参数

如果使用vmstat命令不使用参数，那么只显示一条监控信息

2. 间隔1秒

如果只使用一个间隔时间参数，那么，vmstat会每秒钟打印一条监控信息，直到手动关闭监控程序为止。

2. 每隔1秒打印一条，总共打印5条

vmstat 命令实战

通过运行下面程序，使用vmstat进行监控

public class VMStat {
    public static void main(String[] args) {
        String type = "0";
        if (args.length>0) {
            type = args[0];
        }
        test(type);
    }

    public static void test(String type) {
        if ("1".equals(type)) {
            new Thread(new ThreadSwitchTask()).start();
            new Thread(new ThreadSwitchTask()).start();
        } else if ("2".equals(type)) {
            new Thread(new IOTask()).start();
        } else if ("3".equals(type)) {
            new Thread(new IOTask()).start();
        } else {
            new Thread(new ThreadSwitchTask()).start();
            new Thread(new ThreadSwitchTask()).start();
            new Thread(new IOTask()).start();
            new Thread(new BusyCPUTask()).start();;
        }
    }

    public static class ThreadSwitchTask implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                Thread.yield();
            }
        }
    }

    public static class IOTask implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("file.txt"))) {
                    for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
                        fos.write(i);
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                try (FileInputStream fos = new FileInputStream(new File("file.txt"))) {
                    while (fos.read() != -1);

                    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }
    public static class BusyCPUTask implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            while(true){
                double d = new Random().nextDouble() * new Random().nextDouble();
            }
        }
        
    }
}

type=“1”；测试线程上下文切换。
type=“2”；测试IO读写
type=“3”；测试CPU运算能力

type=“1”

当执行 ThreadSwitchTask 类时，发现线程上下文切换明显增加。

type=“2”

当执行IOTask类时，可以看出像磁盘中写入了2W多个磁盘块。
发现读的时候没有从磁盘中读取，是因为该文件在内存也存在一份，导致直接从内存中读取。

type=“3”

当执行BusyCPUTask类的时候，发现id空闲的cpu变成了50%了，因为我电脑是是双核CPU。

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