1. JVM簡(jiǎn)述

(資料圖片)

JVM是Java Virtual Machine的縮寫(xiě)。它是一種基于計(jì)算設(shè)備的規(guī)范，是一臺(tái)虛擬機(jī)，即虛構(gòu)的計(jì)算機(jī)。 JVM屏蔽了具體操作系統(tǒng)平臺(tái)的信息（顯然，就像是我們?cè)陔娔X上開(kāi)了個(gè)虛擬機(jī)一樣），當(dāng)然，JVM執(zhí)行字節(jié)碼時(shí)實(shí)際上還是要解釋成具體操作平臺(tái)的機(jī)器指令的。 如類加載機(jī)制、運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)、垃圾回收機(jī)制等； 官網(wǎng)：https://www.oracle.com/java/technologies/javase/vmoptions-jsp.html

2. 字節(jié)碼

2.1 字節(jié)碼由來(lái)

Java 所有的指令有 200 個(gè)左右，一個(gè)字節(jié)（ 8 位）可以存儲(chǔ) 256 種不同的指令信息，一個(gè)這樣的字節(jié)稱為字節(jié)碼（ Bytecode ）

JVM 將字節(jié)碼解釋執(zhí)行，屏蔽對(duì)底層操作系統(tǒng)的依賴，JVM也可以將字節(jié)碼編譯執(zhí)行，如果是熱點(diǎn)代碼，會(huì)通過(guò)JIT 動(dòng)態(tài)地編譯為機(jī)器碼，提高執(zhí)行效率

JVM在字節(jié)碼上也設(shè)計(jì)了一套操作碼助記符，使用特殊單詞來(lái)標(biāo)記這些數(shù)字。 加載或存儲(chǔ)指令 、運(yùn)算指令、類型轉(zhuǎn)換指令、對(duì)象創(chuàng)建與訪問(wèn)指令、操作棧管理指令、方法調(diào)用與返回指令。

2.2 源碼轉(zhuǎn)化成字節(jié)碼

詞法解析是通過(guò)空格分隔出單詞 、操作符、控制符等信息 ， 將其形成 token 信息流 ，傳遞給語(yǔ)法解析器。 在語(yǔ)法解析時(shí)，把詞法解析得到的 token 信息流按照 Java 語(yǔ)法規(guī)則組裝成一棵語(yǔ)法樹(shù) ， 如圖 4-2 虛線框所示。 在語(yǔ)義分析階段 ， 需要檢查關(guān)鍵字的使用是否合理、類型是否匹配、作用域是否正確等。 當(dāng)語(yǔ)義分析完成之后，即可生成字節(jié)碼。

2.2 執(zhí)行三種模式

字節(jié)碼必須通過(guò)類加載過(guò)程加載到 JVM 環(huán)境后，才可以執(zhí)行。執(zhí)行有三種模式：第一，解釋執(zhí)行；第二，JIT 編譯執(zhí)行；第三， JIT 編譯與解釋混合執(zhí)行（主流 JVM默認(rèn)執(zhí)行模式）。混合執(zhí)行模式的優(yōu)勢(shì)在于解釋器在啟動(dòng)時(shí)先解釋執(zhí)行，省去編譯時(shí)間。隨著時(shí)間推進(jìn) ， JVM 通過(guò)熱點(diǎn)代碼統(tǒng)計(jì)分析 ， 識(shí)別高頻的方法調(diào)用、循環(huán)體、公共模塊等，基于強(qiáng)大的 JlT 動(dòng)態(tài)編譯技術(shù)，將熱點(diǎn)代碼轉(zhuǎn)換成機(jī)器碼，直接交給 CPU執(zhí)行。 JIT 的作用是將 Java 字節(jié)碼動(dòng)態(tài)地編譯成可以直接發(fā)送給處理器指令執(zhí)行的機(jī)器碼。簡(jiǎn)要流程如圖 4-3 所示。 注意解釋執(zhí)行與編譯執(zhí)行在線上環(huán)境微妙的辯證關(guān)系。機(jī)器在熱機(jī)狀態(tài)可以承受的負(fù)載要大于冷機(jī)狀態(tài)（剛啟動(dòng)時(shí) ），如果以熱機(jī)狀態(tài)時(shí)的流量進(jìn)行切流 ， 可能使處于冷機(jī)狀態(tài)的服務(wù)器因無(wú)法承載流量而假死。 剛啟動(dòng)的 JVM 均是解釋執(zhí)行，還沒(méi)有進(jìn)行熱點(diǎn)代碼統(tǒng)計(jì)和 JIT 動(dòng)態(tài)編譯。

3. 類加載過(guò)程

3.1 類加載流程

1、Load加載(讀取二進(jìn)制流轉(zhuǎn)特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)) 2、Link鏈接( 驗(yàn)證-詳細(xì)校驗(yàn)如類型、常量、靜態(tài)變量等。 準(zhǔn)備-為靜態(tài)變量分配內(nèi)存。 解析-確保類與類之間的相互引用正確性，完成內(nèi)存結(jié)構(gòu)布局) 3、Init初始化(執(zhí)行類構(gòu)造器完成類的初始化) 4、解析執(zhí)行直接給CPU、JIT動(dòng)態(tài)編譯機(jī)器碼再給CPU 類加載是一個(gè)將 . class 字節(jié)碼文件實(shí)例化成 Class 對(duì)象并進(jìn)行相關(guān)初始化的過(guò)程。 全小寫(xiě)的 class 是關(guān)鍵字，用來(lái)定義類，而首字母大寫(xiě)的 Class ，它是所有 class 的類。** 問(wèn)題：**為什么這個(gè)抽象還是另外一個(gè)類 Class 的對(duì)象？ 示例代碼如下：

/** * @author cmy * @version 1.0 * @date 2022/6/29 0029 13:43 * @description 類加載過(guò)程測(cè)試 */public class ClassTest {//數(shù)組類型有一個(gè)魔法屬性:length來(lái)獲取數(shù)組長(zhǎng)度    private static int[] array=new int[3];    private static int length=array.length;    //任何小寫(xiě)class定義的類，也有一個(gè)魔法屬性:class,來(lái)獲取此類的大寫(xiě)Class類對(duì)象    private static Classone=One.class;    private static Classanother=Another.class;    public static void main(String[] args) throws Exception {//通過(guò)newInstance方法創(chuàng)建One和 Another的類對(duì)象(第1處)        One oneObject=one.newInstance();        oneObject.call();        Another anotherObject=another.newInstance();        anotherObject.speak();                //通過(guò)one這個(gè)大寫(xiě)的Class對(duì)象,反射方式獲取私有成員屬性對(duì)象Field（第2處）        Field privateFieldInOne = one.getDeclaredField("inner");                //設(shè)置私有對(duì)象可以訪問(wèn)和修改(第3處)        privateFieldInOne.setAccessible(true);        privateFieldInOne.set(oneObject,"world changed");        //成功修改類的私有屬性inner變量值為world changed.        System.out.println(oneObject.getInner());    }}class One{private String inner="time files.";    public void call(){System.out.println("hello world");    }    public String getInner(){return inner;    }}class Another{public void speak(){System.out.println("easy coding");    }}

第1處說(shuō)明new 是強(qiáng)類型校驗(yàn) ， 可以調(diào)用任何構(gòu)造方法 ， 在使用new 操作的時(shí)候，這個(gè)類可以沒(méi)有被加載過(guò)。 Class 類下的 newInstance是弱類型，只能調(diào)用無(wú)參數(shù)構(gòu)造方法，如果沒(méi)有默認(rèn)構(gòu)造方法，就拋出InstantiationException 異常，如果此構(gòu)造方法沒(méi)有權(quán)限訪問(wèn)，則拋出IllegalAccessException 異常。 第2處說(shuō)明使用類似的方式獲取其他聲明 ， 如注解、方法等，如圖4.5所示。 第3處說(shuō)明問(wèn)題：private 成員在類外是否可以修改？通過(guò) setAccessible(true） 操作，即可使用大寫(xiě) C lass 類的 set 方法修改其值。

3.2 類加載器實(shí)現(xiàn)機(jī)制

/**         * 查看本地類加載器的方式如下         */        //正在使用得類加載器sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2        ClassLoader c = One.class.getClassLoader();        //AppClassLoader的父類加載器是ExtensionClassLoader JDK1.9之前        ClassLoader c1 = c.getParent();        //ExtClassLoader父類加載器(最高一層)Bootstrap C++實(shí)現(xiàn) 返回null        ClassLoader c2 = c1.getParent();        System.out.println(c);        System.out.println(c1);        System.out.println(c2);

低層次的當(dāng)前類加載器，不能覆蓋更高層次類加載器已經(jīng)加載的類。 如圖 4-6 所示，左側(cè)綠色箭頭向上逐級(jí)詢問(wèn)是否已加載此類，直至 Bootstrap ClassLoader ，然后向下逐級(jí)嘗試是否能夠加載此類，如果都加載不了，則通知發(fā)起加載請(qǐng)求的當(dāng)前類加載器 ，準(zhǔn)予加載。 通過(guò)如下代碼可以查看 Bootstrap 所有已經(jīng)加載的類庫(kù)：

/**         * 通過(guò)如下代碼可以查看BootstrapClassLoader所有已經(jīng)加載的類庫(kù)：         */        URL[] urLs = Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();        for (java.net.URL url:urLs) {System.out.println(url.toExternalForm());        }

在JVM中增加如下啟動(dòng)參數(shù) ， 則能通過(guò) Class.forName 正常讀取到指定類 ， 說(shuō)明此參數(shù)可以增加Bootstrap 的類加載路徑：

- Xbootclasspath/a:/Users/yangguanbao/book/easyCoding/byJdk11/src

如果想在啟動(dòng)時(shí)觀察加載了哪個(gè)jar包中的哪個(gè)類 ,可以增加-XX:＋TraceClassLoading參數(shù)

- XX:＋TraceClassLoading

3.3 自定義類加載器

學(xué)習(xí)類加載器的實(shí)現(xiàn)機(jī)制后 ， 雙親委派模型并非強(qiáng)制模型， 用戶可以自定義類加載器 。問(wèn)題：在什么情況下需要自定義類加載器呢？ ** ** 隔離加載類、修改類加載方式、擴(kuò)展加載源、防止源碼泄露。

實(shí)現(xiàn)自定義類加載器的步驟，繼承ClassLoader，重寫(xiě) findClass()方法，調(diào)用defineClass()方法。一個(gè)簡(jiǎn)單的類加載器實(shí)現(xiàn)的示例代碼如下：

/** * @author cmy * @version 1.0 * @date 2022/6/29 0029 15:34 * @description 自定義類加載器 * * 自定義類加載器步驟: * 繼承ClassLoader * 重寫(xiě)findClass()方法 * 調(diào)用defineClass()方法 */public class CustomClassLoader extends ClassLoader {private String classpath;    public CustomClassLoader(String classpath) {this.classpath = classpath;    }    @Override    protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {try {byte[] bytes = getClassFromCustomPath(name);            return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);        } catch (IOException e) {e.printStackTrace();            throw new ClassNotFoundException();        }    }    private byte[] getClassFromCustomPath(String name) throws IOException {//從自定義路徑中加載指定類        FileInputStream fis = new FileInputStream(classpath + File.separator + name.replace(".", File.separator).concat(".class"));        byte[] bytes = new byte[fis.available()];        fis.read(bytes);        fis.close();        return bytes;    }    public static void main(String[] args) {CustomClassLoader customClassLoader = new CustomClassLoader("F:\\IDEA2022\\workmenu\\SoftwareTools\\src\\main\\java");        try {Class clazz = customClassLoader.loadClass("Test");            //調(diào)用的靜態(tài)方法            clazz.getDeclaredMethod("say").invoke(clazz);            Object o = clazz.newInstance();            Method print = clazz.getDeclaredMethod("print", String.class);            print.invoke(o, "調(diào)用的對(duì)象方法");            //自定義類加載器            System.out.println(clazz.getClassLoader());            //AppClassLoader            System.out.println(clazz.getClassLoader().getParent());            //ExtClassLoader            System.out.println(clazz.getClassLoader().getParent().getParent());            //BootstrapLoader            System.out.println(clazz.getClassLoader().getParent().getParent().getParent());        }catch (Exception e){e.printStackTrace();        }    }}//https://blog.csdn.net/weixin_42759726/article/details/114030153

//javac編譯后，記得刪除Test.java比較路徑尋找和Test.class沖突public class Test {public static void say() {System.out.println("this is a static method!");    }     public void print(String s) {System.out.println("printing:"+s);    }}

按某種規(guī)則 jar 包的版本被統(tǒng)←指定 ，導(dǎo)致某些類存在包路徑、類名相同 的情況 ， 就會(huì)引起類沖突 ，導(dǎo)致應(yīng)用程序出現(xiàn)異常。主流的容器類框架都會(huì)自定義類加載器，實(shí)現(xiàn)不同中間件之間的類隔離 ， 有效避免了類沖突。

4. 內(nèi)存布局(運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域)

前面回顧連接

在類加載過(guò)程第二步Link鏈接的解析階段，解析類和方法確保類與類之間的相互引用正確性，完成內(nèi)存 結(jié)構(gòu)布局。

4.1 內(nèi)存布局簡(jiǎn)介

Java 程序在運(yùn)行時(shí)，會(huì)為 JVM 單獨(dú)劃出一塊內(nèi)存區(qū)域，而這塊內(nèi)存區(qū)域又可以再次劃分出一塊運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)，運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域大致可以分為五個(gè)部分：

4.2 Heap堆區(qū)

**Heap堆區(qū)作用：**Heap 是 OOM 故障最主要的發(fā)源地 ， 它存儲(chǔ)著幾乎所有的實(shí)例對(duì)象， 堆由垃圾收集器自動(dòng)回收 ， 堆區(qū)由各子線程共享使用。 堆的內(nèi)存空間既可以固定大小 ， 也可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整。

比如 －Xms256M -Xmxl024M ，其中 －X 表示它是 JVM 運(yùn)行參數(shù)， ms 是 memory start 的簡(jiǎn) 稱， mx 是 memory max 的簡(jiǎn)稱，分別代表最小堆容量和最大堆容量。 一般最大和最小一樣。避免在GC后調(diào)整堆大小時(shí)帶來(lái)的額外壓力。

堆分成兩大塊：新生代和老年代。新生代＝ 1 個(gè) Eden 區(qū)＋ 2 個(gè)Survivor 區(qū)。

當(dāng) Eden區(qū)裝填滿的時(shí)候 ， 會(huì)觸發(fā) Young Garbage Collection ， 即 YGC。垃圾回收的時(shí)候 ， 在 Eden 區(qū)實(shí)現(xiàn)清除策略 ， 沒(méi)有被引用的對(duì)象則直接回收。依然存活的對(duì)象會(huì)被移送到 Survivor 區(qū)。

**問(wèn)題：**Survivor 區(qū)分為 S0和 S1兩塊內(nèi)存空間 ， 送到哪塊空間呢？ 每次 YGC 的時(shí)候， 它們將存活的對(duì)象復(fù)制到未使用的那塊空間，然后將當(dāng)前正在使用的空間完全清除 ， 交換兩塊空間的使用狀態(tài)。

**問(wèn)題：**如何防止對(duì)象沒(méi)有進(jìn)取心？ 每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)計(jì)數(shù)器，每次 YGC 都會(huì)加1。 －XX:MaxTenuringThreshold 參數(shù)能配置計(jì)數(shù)器的值到達(dá)某個(gè)閥值的時(shí)候 ， 對(duì)象從新生代晉升至老年代。

對(duì)象分配與簡(jiǎn)要GC流程圖如圖4-9所示。 圖 的 中，如果 Survivor 區(qū)無(wú)法放下，或者超大對(duì)象的鬧值超過(guò)上限，則嘗試在老年代中進(jìn)行分配 ； 如果老年代也無(wú)法放下，則會(huì)觸發(fā) Full Garbage Collection ， 即FGC。如果依然無(wú)法放下， 則拋出 OOM。堆內(nèi)存出現(xiàn) OOM 的概率是所有內(nèi)存耗盡異常中最高的。出錯(cuò)時(shí)的堆內(nèi)信息對(duì)解決問(wèn)題非常有幫助 ， 所以給JVM設(shè)置運(yùn)行參數(shù) －XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，讓JVM遇到OOM 異常時(shí)能輸出堆內(nèi)信息，特別是對(duì)相隔數(shù)月才出現(xiàn)的 OOM 異常尤為重要。

4.3 Metaspace （元空間）

元空間作用：存儲(chǔ)常量池、方法元信息、類元信息。字符串常量String存在堆內(nèi)存。

元空間發(fā)展：源碼解析和示例代碼基本采用 JDK11版本， JVM則為 Hotspot。在 JDK7 及之前的版本中，只有 Hotspot才有 Perm 區(qū)，譯為永久代 ， 它在啟動(dòng)時(shí)固定大小，很難進(jìn)行調(diào)優(yōu)。動(dòng)態(tài)加載類過(guò)多，容易產(chǎn)生 Perm 區(qū)的 OOM。為了解決Perm 區(qū)的 OOM， 需要設(shè)定運(yùn)行參數(shù) －XX:MaxPermSize= 1280m。

永久代在垃圾回收過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題。 JDK8 使用元空間替換永久代。在 JDK8 及以上版本中，設(shè)定 MaxPermSize 參數(shù)， JVM在啟動(dòng)時(shí)并不會(huì)報(bào)錯(cuò)。

區(qū)別于永久代 ， 元空間在本地內(nèi)存中分配。在 JDK8 里， Perm 區(qū) 中的所有內(nèi)容 中字符串常量移至堆內(nèi)存，其他內(nèi)容包括類元信息、字段、靜態(tài)屬性、方法、常量等 都移動(dòng)至無(wú)空間內(nèi)。

圖 4-10 中顯示在常量池中的 String， 其實(shí)際對(duì)象是被保存在堆內(nèi)存中的。

4.4 JVM Stack (虛擬機(jī)棧）

**虛擬機(jī)棧作用：描述JAVA方法執(zhí)行的內(nèi)存區(qū)域。**方法調(diào)用到執(zhí)行完成~入棧到出棧的過(guò)程。棧頂?shù)膸Q為棧幀，正在執(zhí)行的方法稱為當(dāng)前方法，棧幀是方法運(yùn)行的基本結(jié)構(gòu)。StackOverflowError表示請(qǐng)求的棧溢出，內(nèi)存耗盡。 棧幀在整個(gè) JVM 體系中的地位頗高， 包括局部變量表、操作棧、動(dòng)態(tài)連接、方法返回地址等。

1 局部變量表2 操作棧

public int simpleMethod(){//將常量13壓入操作棧、保存到局部變量表的slot_1中    int x=13;     //將常量14壓入操作棧、保存到局部變量表的slot_2中    int y=14;     //將slot_1元素壓入操作棧，將slot_2元素壓入操作棧，    //再取出來(lái)到CPU中加法，并壓回操作棧，把棧頂結(jié)果保存到局部變量表的slot_3中    int z= x+y;     //返回棧頂元素值    return z;}

** 3 動(dòng)態(tài)鏈接** 每個(gè)枝幀中包含一個(gè)在常量池中對(duì)當(dāng)前方法的引用 ， 目的是支持方法調(diào)用過(guò)程的動(dòng)態(tài)連接。 4 方法返回地址

4.5 Native Method Stacks (本地方法棧)

本地方法棧作用：虛擬機(jī)?！爸鲀?nèi) ”， 而本地方法?！爸魍狻?。本地方法棧為 Native 方法服務(wù)。本地方法可以通過(guò) JNI ( Java Native Int rface ）來(lái)訪問(wèn)虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)區(qū) ，甚至可以調(diào)用寄存器，具有和 JVM 相同的能力和權(quán)限。對(duì)于內(nèi)存 不足的情況 本地方法枝還是會(huì)拋出 native heap OutOfMemory。

4.6 Program Counter Register（程序計(jì)數(shù)寄存器）

程序計(jì)數(shù)寄存器作用：CPU 只有把數(shù)據(jù)裝載到寄存器才能夠運(yùn)行。保證在多線程并發(fā)執(zhí)行過(guò)程中，保證分毫無(wú)差。**問(wèn)題：**由于CPU時(shí)間片輪限制，眾多線程在并發(fā)執(zhí)行過(guò)程中，導(dǎo)致經(jīng)常中斷或恢復(fù)，如何保證分毫無(wú)差呢？ 每個(gè)線程在創(chuàng)建后，都會(huì)產(chǎn)生 自己的程序計(jì)數(shù)器和棧幀，程序計(jì)數(shù)器用來(lái)存放執(zhí)行指令的偏移量和行號(hào)指示器等， 線程執(zhí)行或恢復(fù)都要依賴程序計(jì)數(shù)器。程序計(jì)數(shù)器在各個(gè)線程之間互不影響，此區(qū)域 也不會(huì)發(fā)生內(nèi)存溢出異常。

4.7 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域總結(jié)

1 Heap堆區(qū)作用：Heap 是 OOM 故障最主要的發(fā)源地 ，它存儲(chǔ)著幾乎所有的實(shí)例對(duì)象。堆由垃圾收集器自動(dòng)回收 ， 堆區(qū)由各子線程共享使用。 堆的內(nèi)存空間既可以固定大小 ， 也可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整。 2 元空間作用：存儲(chǔ)常量池、方法元信息、類元信息。字符串常量String存在堆內(nèi)存。3 虛擬機(jī)棧作用：描述JAVA方法執(zhí)行的內(nèi)存區(qū)域。方法調(diào)用到執(zhí)行完成~入棧到出棧的過(guò)程。棧頂?shù)膸Q為棧幀，正在執(zhí)行的方法稱為當(dāng)前方法，棧幀是方法運(yùn)行的基本結(jié)構(gòu)。StackOverflowError表示請(qǐng)求的棧溢出，內(nèi)存耗盡。 4 本地方法棧作用：虛擬機(jī)?！爸鲀?nèi) ”， 而本地方法?！爸魍狻薄１镜胤椒?Native 方法服務(wù)。本地方法可以通過(guò) JNI ( Java Native Int rface ）來(lái)訪問(wèn)虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)區(qū) ，甚至可以調(diào)用寄存器。 5 程序計(jì)數(shù)寄存器作用：CPU 只有把數(shù)據(jù)裝載到寄存器才能夠運(yùn)行。保證在多線程并發(fā)執(zhí)行過(guò)程中，保證分毫無(wú)差。每個(gè)線程在創(chuàng)建后，都會(huì)產(chǎn)生 自己的程序計(jì)數(shù)器和棧幀，程序計(jì)數(shù)器用來(lái)存放執(zhí)行指令的偏移量和行號(hào)指示器等。

5. 對(duì)象實(shí)例化

Java 是面向?qū)ο蟮撵o態(tài)強(qiáng)類型語(yǔ)言，根據(jù)某個(gè)類聲明一個(gè)引用變量指向被創(chuàng)建的對(duì)象。 問(wèn)題：在實(shí)例化對(duì)象的過(guò)程中，JVM會(huì)發(fā)生什么化學(xué)反應(yīng)？

5.1 從字節(jié)碼的進(jìn)行分析

1、NEW類加載 2、DUP棧頂復(fù)制引用變量 3、INVOKESPECIAL初始化

5.2 從執(zhí)行步驟的角度分析

1、確認(rèn)類元信息是否存在 2、分配對(duì)象內(nèi)存 3、設(shè)定默認(rèn)值 4、設(shè)置對(duì)象頭 5、執(zhí)行init方法

6. 垃圾回收

垃圾回收（ Garbage Collection, GC ）。垃圾回收的主要目的是清除不再使用的對(duì)象，自動(dòng)釋放內(nèi)存。

6.1 對(duì)象是否存活的標(biāo)準(zhǔn)

問(wèn)題：GC 是如何判斷對(duì)象是否可以被回收的呢？為了判斷對(duì)象是否存活 ， JVM 引人了GC Roots。某個(gè)失去任何引用的對(duì)象，或者兩個(gè)互相環(huán)島狀循環(huán)引用的對(duì)象等，可以直接回收。 問(wèn)題：什么對(duì)象可以作為 GC Roots 呢？比如類靜態(tài)屬性中引用的對(duì)象、常量引用的對(duì)象、虛擬機(jī)棧中尋引用的對(duì)象、本地方法棧中引用的對(duì)象等。

6.2 垃圾回收的相關(guān)算法

“標(biāo)記-清除算法”。

該算法從GC Roots出發(fā)，依次標(biāo)記有引用關(guān)系的對(duì)象，將沒(méi)有被標(biāo)記的對(duì)象清除。此算法會(huì)帶來(lái)大量的空間碎片，要分配較大連續(xù)空間容易出現(xiàn)FGC。

“標(biāo)記-整理算法”。

該算法從GC Roots出現(xiàn)標(biāo)記存活對(duì)象，然后將存活對(duì)象整理導(dǎo)內(nèi)存空間的一端，形成已使用的連續(xù)空間，最后把已使用空間外的部分全部清理掉。

“Mark-Copy算法”(主流YGC算法新生代垃圾回收)。也稱標(biāo)記-復(fù)制

為了并行地標(biāo)記和整理，將空間分為兩塊，每次只激活一塊。垃圾回收時(shí)只需要把存活對(duì)象復(fù)制到另一塊未激活空間，將未激活空間標(biāo)記為已激活，將已激活空間標(biāo)記為未激活，然后清除原空間對(duì)象，如此反復(fù)置換清除。每次只使用堆區(qū)一塊Eden區(qū)和Survior區(qū)，減少了內(nèi)存空間的浪費(fèi)。

6.2 垃圾回收器

垃圾回收器（ Garbage Collector ）是實(shí)現(xiàn)垃圾回收算法并應(yīng)用在 JVM 環(huán)境中的內(nèi)存管理模塊 。

Serial 回收器

Serial 回收器是一個(gè)主要應(yīng)用于 YGC 的垃圾回收器，采用串行單線程的方式完成 GC 任務(wù)。其中"Stop The World"簡(jiǎn)稱STW，即垃圾回收的某個(gè)階段會(huì)暫停整個(gè)應(yīng)用程序的執(zhí)行。標(biāo)記-復(fù)制算法YGC

CMS 回收器

CMS 回收器 (Concurrent Mark Sweep Collector) 是回收停頓時(shí)間比較短、目前比較常用的垃圾回收器，采用"標(biāo)記-清除算法"。 通過(guò)初始標(biāo)記(Initial Mark) 、并發(fā)標(biāo)記(Concurrent Mark )、重新標(biāo)記(Remark)、并發(fā)清除(Concurrent Sweep)四個(gè)步驟完成垃圾回收工作。

G1回收器

Hotspot 在 JDK7 中 推出了新一代 G1 ( Garbage-First Garbage Collector ） 垃圾回收 ，通過(guò)去-XX:+UseG1GC參數(shù)啟用。G1采用"Mark-Copy算法"。 GI 將 Java 堆空間分割成了若干相同大小的 區(qū)域，即 region ，包括 Eden 、Survivor 、 Old 、 Humongous 四種類型。

7. JVM監(jiān)控工具

7.1 jconsole

Jconsole（Java Monitoring and Management Console）是從 java5 開(kāi)始，在 JD K中自帶的 java 監(jiān)控和管理控制臺(tái)，用于對(duì) JVM 中內(nèi)存，線程和類等的監(jiān)控，是一個(gè)基于 JMX（java management extensions）的 GUI 性能監(jiān)測(cè)工具。

7.2 VisualVM

VisualVM（All-in-One Java Troubleshooting Tool）是功能最強(qiáng)大的運(yùn)行監(jiān)視和故障處理程序之一，曾經(jīng)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)是 Oracle 官方主力發(fā)展的虛擬機(jī)故障處理工具。

8. JVM 調(diào)優(yōu)選擇

8.1 選擇合適的垃圾回收器

CPU 單核：那么毫無(wú)疑問(wèn) Serial 垃圾收集器是你唯一的選擇；CPU 多核：關(guān)注吞吐量 ，那么選擇 PS+PO 組合；JDK8默認(rèn)CPU 多核：關(guān)注用戶停頓時(shí)間，JDK 版本 1.6 或者 1.7，那么選擇 CMS；CPU 多核：關(guān)注用戶停頓時(shí)間，JDK1.8 及以上，JVM 可用內(nèi)存 6G 以上，那么選擇 G1。

參數(shù)配置：

//設(shè)置Serial垃圾收集器（新生代）開(kāi)啟：-XX:+UseSerialGC//設(shè)置PS+PO,新生代使用功能Parallel Scavenge 老年代將會(huì)使用Parallel Old收集器開(kāi)啟 -XX:+UseParallelOldGC//CMS垃圾收集器（老年代）開(kāi)啟 -XX:+UseConcMarkSweepGC//設(shè)置G1垃圾收集器 開(kāi)啟 -XX:+UseG1GC

8.2 調(diào)整內(nèi)存大小

現(xiàn)象：垃圾收集頻率非常頻繁。 原因：如果內(nèi)存太小，就會(huì)導(dǎo)致頻繁的需要進(jìn)行垃圾收集才能釋放出足夠的空間來(lái)創(chuàng)建新的對(duì)象，所以增加堆內(nèi)存大小的效果是非常顯而易見(jiàn)的。 注意：如果垃圾收集次數(shù)非常頻繁，但是每次能回收的對(duì)象非常少，那么這個(gè)時(shí)候并非內(nèi)存太小，而可能是內(nèi)存泄露導(dǎo)致對(duì)象無(wú)法回收，從而造成頻繁 GC。 參數(shù)配置：

//設(shè)置堆初始值 指令1：-Xms2g 指令2：-XX:InitialHeapSize=2048m  //設(shè)置堆區(qū)最大值 指令1：`-Xmx2g`  指令2： -XX:MaxHeapSize=2048m  //新生代內(nèi)存配置 指令1：-Xmn512m 指令2：-XX:MaxNewSize=512m

8.3 設(shè)置符合預(yù)期的停頓時(shí)間

現(xiàn)象：程序間接性的卡頓 原因：如果沒(méi)有確切的停頓時(shí)間設(shè)定，垃圾收集器以吞吐量為主，那么垃圾收集時(shí)間就會(huì)不穩(wěn)定。 注意：不要設(shè)置不切實(shí)際的停頓時(shí)間，單次時(shí)間越短也意味著需要更多的 GC 次數(shù)才能回收完原有數(shù)量的垃圾. 參數(shù)配置：

//GC停頓時(shí)間，垃圾收集器會(huì)嘗試用各種手段達(dá)到這個(gè)時(shí)間 -XX:MaxGCPauseMillis

8.4 調(diào)整內(nèi)存區(qū)域大小比率

現(xiàn)象：某一個(gè)區(qū)域的GC頻繁，其他都正常。 原因：如果對(duì)應(yīng)區(qū)域空間不足，導(dǎo)致需要頻繁GC來(lái)釋放空間，在JVM堆內(nèi)存無(wú)法增加的情況下，可以調(diào)整對(duì)應(yīng)區(qū)域的大小比率。 注意：也許并非空間不足，而是因?yàn)閮?nèi)存泄造成內(nèi)存無(wú)法回收，從而導(dǎo)致 GC 頻繁。 參數(shù)配置：

//survivor區(qū)和Eden區(qū)大小比率 指令：-XX:SurvivorRatio=6  //S區(qū)和Eden區(qū)占新生代比率為1:6,兩個(gè)S區(qū)2:6  //新生代和老年代的占比 -XX:NewRatio=4  //表示新生代:老年代 = 1:4 即老年代占整個(gè)堆的4/5；默認(rèn)值=2

8.5 調(diào)整對(duì)象升老年代的年齡

現(xiàn)象：老年代頻繁 GC，每次回收的對(duì)象很多。 原因：如果升代年齡小，新生代的對(duì)象很快就進(jìn)入老年代了，導(dǎo)致老年代對(duì)象變多，而這些對(duì)象其實(shí)在隨后的很短時(shí)間內(nèi)就可以回收，這時(shí)候可以調(diào)整對(duì)象的升級(jí)代年齡，讓對(duì)象不那么容易進(jìn)入老年代解決老年代空間不足頻繁 GC 問(wèn)題。 注意：增加了年齡之后，這些對(duì)象在新生代的時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)可能導(dǎo)致新生代的 GC 頻率增加，并且頻繁復(fù)制這些對(duì)象新生的 GC 時(shí)間也可能變長(zhǎng)。 配置參數(shù)：

//進(jìn)入老年代最小的GC年齡,年輕代對(duì)象轉(zhuǎn)換為老年代對(duì)象最小年齡值，默認(rèn)值7 -XX:InitialTenuringThreshol=7

8.6 調(diào)整大對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)象：老年代頻繁 GC，每次回收的對(duì)象很多,而且單個(gè)對(duì)象的體積都比較大。 原因：如果大量的大對(duì)象直接分配到老年代，導(dǎo)致老年代容易被填滿而造成頻繁 GC，可設(shè)置對(duì)象直接進(jìn)入老年代的標(biāo)準(zhǔn)。 注意：這些大對(duì)象進(jìn)入新生代后可能會(huì)使新生代的 GC 頻率和時(shí)間增加。 配置參數(shù)：

//新生代可容納的最大對(duì)象,大于則直接會(huì)分配到老年代，0代表沒(méi)有限制。  -XX:PretenureSizeThreshold=1000000

8.7 調(diào)整GC的觸發(fā)時(shí)機(jī)

現(xiàn)象：CMS，G1 經(jīng)常 Full GC，程序卡頓嚴(yán)重。 原因：G1 和 CMS 部分 GC 階段是并發(fā)進(jìn)行的，業(yè)務(wù)線程和垃圾收集線程一起工作，也就說(shuō)明垃圾收集的過(guò)程中業(yè)務(wù)線程會(huì)生成新的對(duì)象，所以在 GC 的時(shí)候需要預(yù)留一部分內(nèi)存空間來(lái)容納新產(chǎn)生的對(duì)象，如果這個(gè)時(shí)候內(nèi)存空間不足以容納新產(chǎn)生的對(duì)象，那么JVM就會(huì)停止并發(fā)收集暫停所有業(yè)務(wù)線程（STW）來(lái)保證垃圾收集的正常運(yùn)行。這個(gè)時(shí)候可以調(diào)整GC觸發(fā)的時(shí)機(jī)（比如在老年代占用 60% 就觸發(fā) GC），這樣就可以預(yù)留足夠的空間來(lái)讓業(yè)務(wù)線程創(chuàng)建的對(duì)象有足夠的空間分配。 注意：提早觸發(fā) GC 會(huì)增加老年代 GC 的頻率。 配置參數(shù)：

//使用多少比例的老年代后開(kāi)始CMS收集，默認(rèn)是68%，如果頻繁發(fā)生SerialOld卡頓，應(yīng)該調(diào)小 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction  //G1混合垃圾回收周期中要包括的舊區(qū)域設(shè)置占用率閾值。默認(rèn)占用率為 65% -XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent=65

8.8 調(diào)整 JVM本地內(nèi)存大小

現(xiàn)象：GC 的次數(shù)、時(shí)間和回收的對(duì)象都正常，堆內(nèi)存空間充足，但是報(bào) OOM 原因：JVM 除了堆內(nèi)存之外還有一塊堆外內(nèi)存，這片內(nèi)存也叫本地內(nèi)存，可是這塊內(nèi)存區(qū)域不足了并不會(huì)主動(dòng)觸發(fā) GC，只有在堆內(nèi)存區(qū)域觸發(fā)的時(shí)候順帶會(huì)把本地內(nèi)存回收了，而一旦本地內(nèi)存分配不足就會(huì)直接報(bào) OOM 異常。 注意：本地內(nèi)存異常的時(shí)候除了上面的現(xiàn)象之外，異常信息可能是 OutOfMemoryError：Direct buffer memory。解決方式除了調(diào)整本地內(nèi)存大小之外，也可以在出現(xiàn)此異常時(shí)進(jìn)行捕獲，手動(dòng)觸發(fā) GC（System.gc()）。 配置參數(shù)：

XX:MaxDirectMemorySize

9. JVM 調(diào)試實(shí)戰(zhàn)

為什么要調(diào)整JVM

JVM調(diào)優(yōu)背景

生產(chǎn)環(huán)境中的問(wèn)題 生產(chǎn)環(huán)境發(fā)生了內(nèi)存溢出該如何處理？ 生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)該給服務(wù)器分配多少內(nèi)存合適？ 如何對(duì)垃圾回收器的性能進(jìn)行調(diào)優(yōu)？ 生產(chǎn)環(huán)境 CPU 負(fù)載飆高該如何處理？ 生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)該給應(yīng)用分配多少線程合適？ 不加 log，如何確定請(qǐng)求是否執(zhí)行了某一行代碼？ 不加 log，如何實(shí)時(shí)查看某個(gè)方法的入?yún)⑴c返回值？

為什么要調(diào)優(yōu)

防止出現(xiàn) OOM解決 OOM減少 Full GC 出現(xiàn)的頻率

不同階段的考慮

上線前項(xiàng)目運(yùn)行階段線上出現(xiàn) OOM

JVM調(diào)優(yōu)方案

監(jiān)控的依據(jù)

運(yùn)行日志異常堆棧GC 日志線程快照堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照

調(diào)優(yōu)的大方向

合理地編寫(xiě)代碼充分并合理的使用硬件資源合理地進(jìn)行 JVM 調(diào)優(yōu)

JVM性能優(yōu)化的步驟

第 1 步：性能監(jiān)控

GC 頻繁 cpu load 過(guò)高 OOM 內(nèi)存泄露 死鎖 程序響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)

第 2 步：性能分析

打印 GC 日志，通過(guò) GCviewer 或者 Universal JVM GC analyzer - Java Garbage collection log analysis made easy 來(lái)分析異常信息 靈活運(yùn)用命令行工具、jstack、jmap、jinfo 等 dump 出堆文件，使用內(nèi)存分析工具分析文件 使用阿里 Arthas、jconsole、JVisualVM 來(lái)實(shí)時(shí)查看 JVM 狀態(tài) jstack 查看堆棧信息

第 3 步：性能調(diào)優(yōu)

適當(dāng)增加內(nèi)存，根據(jù)業(yè)務(wù)背景選擇垃圾回收器優(yōu)化代碼，控制內(nèi)存使用增加機(jī)器，分散節(jié)點(diǎn)壓力合理設(shè)置線程池線程數(shù)量使用中間件提高程序效率，比如緩存、消息隊(duì)列等其他……

性能評(píng)價(jià)/測(cè)試指標(biāo)

**1 停頓時(shí)間（或響應(yīng)時(shí)間）：**提交請(qǐng)求和返回該請(qǐng)求的響應(yīng)之間使用的時(shí)間，一般比較關(guān)注平均響應(yīng)時(shí)間。常用操作的響應(yīng)時(shí)間列表：

2 垃圾回收環(huán)節(jié)：

暫停時(shí)間：執(zhí)行垃圾收集時(shí)，程序的工作線程被暫停的時(shí)間。-XX:MaxGCPauseMillis 表示每次GC最大的停頓毫秒

3 吞吐量

對(duì)單位時(shí)間內(nèi)完成的工作量（請(qǐng)求）的量度在 GC 中：運(yùn)行用戶代碼的事件占總運(yùn)行時(shí)間的比例（總運(yùn)行時(shí)間：程序的運(yùn)行時(shí)間+內(nèi)存回收的時(shí)間）吞吐量為 1-1/(1+n)，其中-XX::GCTimeRatio=n

4 并發(fā)數(shù)

同一時(shí)刻，對(duì)服務(wù)器有實(shí)際交互的請(qǐng)求數(shù)

5 內(nèi)存占用

Java 堆區(qū)所占的內(nèi)存大小

6 相互間的關(guān)系

以高速公路通行狀況為例

吞吐量：每天通過(guò)高速公路收費(fèi)站的車輛的數(shù)據(jù)并發(fā)數(shù)：高速公路上正在行駛的車輛的數(shù)目響應(yīng)時(shí)間：車速

9.1 網(wǎng)站流量瀏覽量暴增后，網(wǎng)站反應(yīng)頁(yè)面響很慢

1、問(wèn)題推測(cè)：在測(cè)試環(huán)境測(cè)速度比較快，但是一到生產(chǎn)就變慢，所以推測(cè)可能是因?yàn)槔占瘜?dǎo)致的業(yè)務(wù)線程停頓。 2、定位：為了確認(rèn)推測(cè)的正確性，在線上通過(guò) jstat -gc 指令 看到 JVM 進(jìn)行 GC 次數(shù)頻率非常高，GC 所占用的時(shí)間非常長(zhǎng)，所以基本推斷就是因?yàn)?GC 頻率非常高，所以導(dǎo)致業(yè)務(wù)線程經(jīng)常停頓，從而造成網(wǎng)頁(yè)反應(yīng)很慢。 3、解決方案：因?yàn)榫W(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)量很高，所以對(duì)象創(chuàng)建速度非?？?，導(dǎo)致堆內(nèi)存容易填滿從而頻繁 GC，所以這里問(wèn)題在于新生代內(nèi)存太小，所以這里可以增加 JVM 內(nèi)存就行了，所以初步從原來(lái)的 2G 內(nèi)存增加到 16G 內(nèi)存。 4、第二個(gè)問(wèn)題：增加內(nèi)存后的確平常的請(qǐng)求比較快了，但是又出現(xiàn)了另外一個(gè)問(wèn)題，就是不定期的會(huì)間斷性的卡頓，而且單次卡頓的時(shí)間要比之前要長(zhǎng)很多。 5、問(wèn)題推測(cè)：之前的優(yōu)化加大了內(nèi)存，所以推測(cè)可能是因?yàn)閮?nèi)存加大了，從而導(dǎo)致單次 GC 的時(shí)間變長(zhǎng)從而導(dǎo)致間接性的卡頓。 6、定位：還是通過(guò) jstat -gc 指令 查看到 的確 FGC 次數(shù)并不是很高，但是花費(fèi)在 FGC 上的時(shí)間是非常高的，根據(jù) GC 日志 查看到單次 FGC 的時(shí)間有達(dá)到幾十秒的。 7、解決方案：因?yàn)?JVM 默認(rèn)使用的是 PS+PO 的組合，PS+PO 垃圾標(biāo)記和收集階段都是 STW，所以內(nèi)存加大了之后，需要進(jìn)行垃圾回收的時(shí)間就變長(zhǎng)了，所以這里要想避免單次 GC 時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，所以需要更換并發(fā)類的收集器，因?yàn)楫?dāng)前的 JDK 版本為 1.7，所以最后選擇 CMS 垃圾收集器，根據(jù)之前垃圾收集情況設(shè)置了一個(gè)預(yù)期的停頓的時(shí)間，上線后網(wǎng)站再也沒(méi)有了卡頓問(wèn)題。

9.2 后臺(tái)導(dǎo)出數(shù)據(jù)引發(fā)的 OOM

問(wèn)題描述：公司的后臺(tái)系統(tǒng)，偶發(fā)性的引發(fā) OOM 異常，堆內(nèi)存溢出。 1、因?yàn)槭桥及l(fā)性的，所以第一次簡(jiǎn)單的認(rèn)為就是堆內(nèi)存不足導(dǎo)致，所以單方面的加大了堆內(nèi)存從 4G 調(diào)整到 8G。 2、但是問(wèn)題依然沒(méi)有解決，只能從堆內(nèi)存信息下手，通過(guò)開(kāi)啟了 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 參數(shù) 獲得堆內(nèi)存的 dump 文件。 3、VisualVM 對(duì)堆 dump 文件進(jìn)行分析，通過(guò) VisualVM 查看到占用內(nèi)存最大的對(duì)象是 String 對(duì)象，本來(lái)想跟蹤著 String 對(duì)象找到其引用的地方，但 dump 文件太大，跟蹤進(jìn)去的時(shí)候總是卡死，而 String 對(duì)象占用比較多也比較正常，最開(kāi)始也沒(méi)有認(rèn)定就是這里的問(wèn)題，于是就從線程信息里面找突破點(diǎn)。 4、通過(guò)線程進(jìn)行分析，先找到了幾個(gè)正在運(yùn)行的業(yè)務(wù)線程，然后逐一跟進(jìn)業(yè)務(wù)線程看了下代碼，發(fā)現(xiàn)有個(gè)引起我注意的方法，導(dǎo)出訂單信息。 5、因?yàn)橛唵涡畔?dǎo)出這個(gè)方法可能會(huì)有幾萬(wàn)的數(shù)據(jù)量，首先要從數(shù)據(jù)庫(kù)里面查詢出來(lái)訂單信息，然后把訂單信息生成 excel，這個(gè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的 String 對(duì)象。 6、為了驗(yàn)證自己的猜想，于是準(zhǔn)備登錄后臺(tái)去測(cè)試下，結(jié)果在測(cè)試的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)到處訂單的按鈕前端居然沒(méi)有做點(diǎn)擊后按鈕置灰交互事件，結(jié)果按鈕可以一直點(diǎn)，因?yàn)閷?dǎo)出訂單數(shù)據(jù)本來(lái)就非常慢，使用的人員可能發(fā)現(xiàn)點(diǎn)擊后很久后頁(yè)面都沒(méi)反應(yīng)，結(jié)果就一直點(diǎn)，結(jié)果就大量的請(qǐng)求進(jìn)入到后臺(tái)，堆內(nèi)存產(chǎn)生了大量的訂單對(duì)象和 EXCEL 對(duì)象，而且方法執(zhí)行非常慢，導(dǎo)致這一段時(shí)間內(nèi)這些對(duì)象都無(wú)法被回收，所以最終導(dǎo)致內(nèi)存溢出。 7、知道了問(wèn)題就容易解決了，最終沒(méi)有調(diào)整任何 JVM 參數(shù)，只是在前端的導(dǎo)出訂單按鈕上加上了置灰狀態(tài)，等后端響應(yīng)之后按鈕才可以進(jìn)行點(diǎn)擊，然后減少了查詢訂單信息的非必要字段來(lái)減少生成對(duì)象的體積，然后問(wèn)題就解決了。

9.3 Window JVM調(diào)優(yōu)

查詢JDK所用虛擬機(jī)

java version "1.8.0_91"Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_91-b14)Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.91-b14, mixed mode)//支持 Java 8， 使用的是 Oracle 的64位HotSpot虛擬機(jī)。//HotSpot VM 是 OracleJDK / SunJDK 以及 OpenJDK 里的 JVM 實(shí)現(xiàn)。使用最廣泛，JDK默認(rèn)安裝的。

Java問(wèn)題診斷和排查工具（查看JVM參數(shù)、內(nèi)存使用情況及分析等）

常用查詢命令

JPS （打印Java進(jìn)程信息）

使用場(chǎng)景 ： 查看當(dāng)前機(jī)器的所有Java進(jìn)程信息（可追蹤到應(yīng)用進(jìn)程ID 、啟動(dòng)類名、文件路徑。）。jps 顯示當(dāng)前所有java進(jìn)程pid的命令jps -v 輸出傳遞給JVM的參數(shù)

jstack（JVM線程信息監(jiān)控）

使用場(chǎng)景： 查看JVM線程信息 和生成線程快照。jstack pid 主要用于生成指定進(jìn)程當(dāng)前時(shí)刻的線程快照，線程快照是當(dāng)前java虛擬機(jī)每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧的集合。分析線程棧

Jmap(JVM內(nèi)存占用信息和快照)

使用場(chǎng)景： 監(jiān)控堆內(nèi)存使用情況和對(duì)象占用情況， 生成堆內(nèi)存快照文件，查看堆內(nèi)存區(qū)域配置信息。**jmap **打印指定java進(jìn)程的共享對(duì)象內(nèi)存映射或堆內(nèi)存細(xì)節(jié)。堆Dump是反映堆使用情況的內(nèi)存鏡像，其中主要包括系統(tǒng)信息、虛擬機(jī)屬性、完整的線程Dump、所有類和對(duì)象的狀態(tài)等。

**jmap pid **共享對(duì)象的起始地址、映射大小、共享對(duì)象路徑的全程。 jmap -heap pid:查看堆使用情況jmap -histo pid：查看堆中對(duì)象數(shù)量和大小

Jstat （JVM內(nèi)存信息統(tǒng)計(jì)）

使用場(chǎng)景 ：用于查看各個(gè)功能和區(qū)域的統(tǒng)計(jì)信息（如：類加載、編譯相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)，各個(gè)內(nèi)存區(qū)域GC概況和統(tǒng)計(jì)）jstat-gc pid： 統(tǒng)計(jì)垃圾回收堆的行為

Jinfo（JVM參數(shù)查看和修改）

使用場(chǎng)景： 查看和調(diào)整JVM啟動(dòng)和運(yùn)行參數(shù)。

Jinfo pid 查看JVM整個(gè)系統(tǒng)參數(shù)信息jinfo -flag [參數(shù)名] pid 查看某個(gè)具體參數(shù)jinfo -flag啟動(dòng)某個(gè)配置

java查詢JVM配置參數(shù)

查詢JVM配置參數(shù)java -XX:+PrintCommandLineFlags

C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_91\bin>java -XX:+PrintCommandLineFlags-XX:InitialHeapSize=199690240  //初始堆大小bytes 這里23M-XX:MaxHeapSize=3195043840     //最大堆大小bytes 這里380M-XX:+PrintCommandLineFlags     //PrintCommandLineFlags 是打印那些被新值覆蓋的項(xiàng)-XX:+UseCompressedClassPointers //UseCompressedClassPointers：類指針壓縮-XX:+UseCompressedOops //UseCompressedOops：普通對(duì)象指針壓縮-XX:-UseLargePagesIndividualAllocation //關(guān)閉減少處理器 TLB 緩存壓力的技術(shù)-XX:+UseParallelGC //設(shè)置并行收集器 “Parallel Scavenge” + "Parallel Old"組合

查詢JVM配置參數(shù)java -XX:+PrintFlagsFinal -version |FINDSTR /i “:”

C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_91\bin>java -XX:+PrintFlagsFinal -version |FINDSTR /i ":"    intx CICompilerCount                          := 3                                   {product}    uintx InitialHeapSize                          := 201326592 //初始堆大小bytes                          {product}    uintx MaxHeapSize                              := 3196059648 //最大堆大小bytes                         {product}    uintx MaxNewSize                               := 1065353216 //新生代分配內(nèi)存最大上限,小于-Xmx的值;                         {product}    uintx MinHeapDeltaBytes                        := 524288 //要擴(kuò)容或者縮容最小擴(kuò)/縮多少                             {product}    uintx NewSize                                  := 67108864  //新生代初始內(nèi)存的大小，應(yīng)該小于-Xms的值；                         {product}    uintx OldSize                                  := 134217728  //老年代的默認(rèn)大小                         {product}     bool PrintFlagsFinal                          := true //打印所有的默認(rèn)參數(shù)設(shè)置                             {product}     bool UseCompressedClassPointers               := true                                {lp64_product}     bool UseCompressedOops                        := true                                {lp64_product}     bool UseLargePagesIndividualAllocation        := false                               {pd product}     bool UseParallelGC                            := true                                {product}java version "1.8.0_91"Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_91-b14)Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.91-b14, mixed mode)

配置Windows JVM參數(shù)

1、系統(tǒng)環(huán)境中配置(推薦)

虛擬機(jī)內(nèi)存的大小除了在web容器中設(shè)置，我們還可以通過(guò)系統(tǒng)環(huán)境變量來(lái)設(shè)置，下面看看設(shè)置步驟： 打開(kāi)windows系統(tǒng)環(huán)境變量，在系統(tǒng)變量中，新建變量JAVA_OPTS，值設(shè)置為：

8G物理內(nèi)存JVM虛擬機(jī)配置idea優(yōu)化命令-XX:+UseG1GC -XX:+UseStringDeduplication -XX:MaxGCPauseMillis=95 -Xms5120m -Xmx5120m -Xmn1024m -Xss128k -XX:MaxTenuringThreshold=0jdk8 使用G1垃圾回收器-XX:-UseParallelGC -Xms3550m -Xmx3550m -Xmn1024m -Xss128k -XX:+UseG1GC -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseStringDeduplication -XX:MaxGCPauseMillis=95     -XX:NewRatio=4         -XX:SurvivorRatio=4             -XX:MatespaceSize=6

優(yōu)化前啟動(dòng)優(yōu)化前jmeter測(cè)試

優(yōu)化后啟動(dòng)優(yōu)化后jmeter測(cè)試

jvm中常用的參數(shù)含義:

每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)計(jì)數(shù)器，每次YGC 都會(huì)加1，配置計(jì)數(shù)器的值到達(dá)某個(gè)闡值的時(shí)候， 對(duì)象從 新生代晉升至老年。 －XX:MaxTenuringThreshold

為功能點(diǎn)比較多，在運(yùn)行過(guò)程中，要不斷動(dòng)態(tài)加載很多的類，經(jīng)常出現(xiàn)致命錯(cuò)誤。為了解決該問(wèn)題， 需要設(shè)定運(yùn)行參數(shù) －XX: MaxPermSize= 1280m ，

以給NM 設(shè)置運(yùn)行參數(shù)讓JVM 遇到OOM 異常時(shí)能輸出堆內(nèi)信息。 －XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

1: -Xmx指定 jvm 的最大內(nèi)存大小 , 如 :-Xmx=2048M(根據(jù)設(shè)備物理內(nèi)存以及實(shí)際情況設(shè)定,建議為物理內(nèi)存的80%) 2: -Xms指定 jvm 的初始內(nèi)存大小 , 如 :-Xms=2048M， 高并發(fā)應(yīng)用， 建議和-Xmx一樣， 防止因?yàn)閮?nèi)存收縮／突然增大帶來(lái)的性能影響. 3: -Xmn指定 jvm 中 New Generation (堆空間的新生代空間)的大小 , 如 :-Xmn=256m。 這個(gè)參數(shù)很影響性能， 如果你的程序需要比較多的臨時(shí)內(nèi)存， 建議設(shè)置到512M， 如果用的少， 盡量降低這個(gè)數(shù)值， 一般來(lái)說(shuō)128／256足以使用了。 4: -XX:PermSize (java7，java8移除)指定 jvm 中 Perm Generation (永久存儲(chǔ)區(qū))的最小值 , 如 :-XX:PermSize=32m。 這個(gè)參數(shù)需要看你的實(shí)際情況?？梢酝ㄟ^(guò)jmap 命令看看到底需要多少。 5: -XX:MaxPermSize(java7，java8移除)指定 Perm Generation 的最大值 , 如 :-XX:MaxPermSize=64m 6: -Xss指定線程桟大小 , 如 :-Xss=128k， 一般來(lái)說(shuō)，webx框架下的應(yīng)用需要256K。 如果程序中有大規(guī)模的遞歸行為，請(qǐng)考慮設(shè)置到512K／1M。 這個(gè)需要全面的測(cè)試才能知道。 不過(guò)，256K已經(jīng)很大了。 這個(gè)參數(shù)對(duì)性能的影響比較大的。 7:-XX:MatespaceSize(java8)和-XX:MatespaceSize(java8)JVM加載類的時(shí)候，需要記錄類的元數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會(huì)保存在一個(gè)單獨(dú)的內(nèi)存區(qū)域內(nèi)，在Java 7里，這個(gè)空間被稱為永久代（Permgen），在Java 8里，使用元空間（Metaspace）代替了永久代。由于調(diào)整元空間的大小需要Full GC，這是非常昂貴的操作，如果應(yīng)用在啟動(dòng)的時(shí)候發(fā)生大量Full GC，通常都是由于永久代或元空間發(fā)生了大小調(diào)整，基于這種情況一般建議在JVM參數(shù)中將MetaspaceSize和MaxMetaspaceSize設(shè)置成一樣的值，并設(shè)置得比初始值要大，對(duì)于8G物理內(nèi)存的機(jī)器來(lái)說(shuō)，一般我會(huì)將這兩個(gè)值都設(shè)置為512M。

2、使用命令配置

java命令配置

8G物理內(nèi)存JVM虛擬機(jī)配置java -XX:+UseG1GC-Xms3550m -Xmx3550m -Xmn1024m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MatespaceSize=512m -XX:MaxMetaspaceSize=512m -XX:MaxTenuringThreshold=0

使用 -Xms 設(shè)置堆的初始空間大小 java -Xms20m -Xmx30m GCDemo

JVM 提供了參數(shù) -Xmn 來(lái)設(shè)置年輕代內(nèi)存的大小 java -Xms20m -Xmn10M GCDemo

使用 -XX:SurvivorRatio 這個(gè)參數(shù)，該參數(shù)設(shè)置 eden / from 空間的比例關(guān)系 -XX:SurvivorRatio = eden/from = eden/to java -Xms20m -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=2 -XX:+PrintGCDetails GCDemo

永久代（JDK1.7）所加載的類信息都放在永久代中。用 -XX:PermSize 設(shè)置永久代初始大小，用 -XX:MaxPermSize 設(shè)置永久代最大大小。 java -XX:PermSize=10m -XX:MaxPermSize=50m -XX:+PrintGCDetails GCDemo

元空間（JDK1.8）在 JDK1.8 之時(shí)，永久代被移除，取而代之的是元空間 java -XX:MetaspaceSize=10m -XX:MaxMetaspaceSize=50m -XX:+PrintGCDetails GCDemo

棧空間是每個(gè)線程各自有的一塊區(qū)域，如果?？臻g太小，也會(huì)導(dǎo)致 StackOverFlow 異常。而要設(shè)置?？臻g大小，只需要使用 -Xss 參數(shù)就可以。 java -Xss2m GCDemo

在 JVM 中還有一塊內(nèi)存，它獨(dú)立于 JVM 的堆內(nèi)存，它就是：直接內(nèi)存。 java -XX:MaxDirectMemorySize=50m GCDemo

實(shí)時(shí)修改JVM參數(shù)：jinfo -flag name = value PID 如果要對(duì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整：則需要看到參數(shù)后面有manageable的才能被實(shí)時(shí)調(diào)整

9.4 Linux JVM調(diào)優(yōu)

基本同windows，只是命令上大同小異。 使用命令配置

8G物理內(nèi)存JVM虛擬機(jī)配置java -XX:+UseG1GC-Xms3550m -Xmx3550m -Xmn1024m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MatespaceSize=512m -XX:MaxMetaspaceSize=512m -XX:MaxTenuringThreshold=0

參考鏈接

jmeter

https://cloud.tencent.com/developer/article/1633626 https://blog.csdn.net/wust_lh/article/details/86095924 https://blog.csdn.net/qq_37453279/article/details/107990659 https://zhuanlan.zhihu.com/p/142897766

獲取jvm日志

https://blog.csdn.net/zlzlei/article/details/46471627 https://blog.csdn.net/S1124654/article/details/125467265 https://www.jianshu.com/p/0167a0fc8063 [https://zhuanlan.zhihu.com/p/355765061[https://blog.csdn.net/qq_35925558/article/details/116464460

jvm監(jiān)控調(diào)優(yōu)關(guān)注參數(shù)指標(biāo)

[https://blog.csdn.net/weixin_41605937/article/details/121704836https://blog.csdn.net/weixin_43935927/article/details/109233111 [https://zhuanlan.zhihu.com/p/269597178[https://zhuanlan.zhihu.com/p/267381560

jvm調(diào)優(yōu)

https://blog.csdn.net/augsm/article/details/109272205 https://tianweichang.blog.csdn.net/article/details/109712806 https://heapdump.cn/ https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkwNjMwMTgzMQ==&mid=2247495919&idx=1&sn=71010d91e376270afc31bbe61c8326aa&chksm=c0e82807f79fa111d7c339832f48c9542d5fc1540c1a619c1a3281040fc1631616e016d0dc36&mpshare=1&scene=23&srcid=0630pKVRvfxq3GMy1Oa2Wxda&sharer_sharetime=1656582521218&sharer_shareid=4b447a3cb6ab5d3443a5fc9771951705#rd https://www.cnblogs.com/z-sm/p/6745375.html https://www.cnblogs.com/zhi-leaf/p/10629033.html https://blog.csdn.net/weixin_43474695/article/details/108248756

https://blog.csdn.net/weixin_28864057/article/details/119661743 https://blog.csdn.net/qq_40902067/article/details/106003880

idea中設(shè)置JVM參數(shù)

https://zhuanlan.zhihu.com/p/117627812

Java自定義類加載器

https://blog.csdn.net/weixin_42759726/article/details/114030153

查詢JVM配置參數(shù)分析參考

https://blog.csdn.net/m0_45406092/article/details/110766297 https://www.cnblogs.com/milton/p/6134251.html https://blog.csdn.net/qq13933506749/article/details/120187991 https://www.cnblogs.com/yidaixiaohui/p/10216180.html

JVM關(guān)鍵參數(shù)

https://www.cnblogs.com/bapiera/p/13592525.html https://www.cnblogs.com/GtShare/p/9767768.html https://jishuin.proginn.com/p/763bfbd66a1c https://blog.csdn.net/a469517790/article/details/104916916 https://blog.csdn.net/a469517790/article/details/104916916 https://blog.csdn.net/m0_45406092/article/details/110766297

JVM參數(shù)之堆棧空間配置

https://blog.csdn.net/qq_40902067/article/details/106003880 https://blog.csdn.net/weixin_28864057/article/details/119661743

JDK8使用G1無(wú)效

https://blog.csdn.net/weixin_42629445/article/details/120717860 https://bbs.huaweicloud.com/blogs/247828 https://www.jianshu.com/p/7dd309cc3442 https://www.cnblogs.com/frankyou/p/15048531.html https://blog.csdn.net/Megustas_JJC/article/details/105470675 https://zhuanlan.zhihu.com/p/458098236

java程序輸出jvm參數(shù)

https://blog.csdn.net/sjl110/article/details/41516745

JDK1.8默認(rèn)垃圾回收器

https://blog.csdn.net/qq_27500493/article/details/108063108

JVM垃圾收集器【Serial、ParNew、PS、CMS、Serial Old、PO、G1】總結(jié)

https://blog.csdn.net/qq_43661709/article/details/122793803

windows配置jVM

https://blog.csdn.net/qq_38776582/article/details/109738067 https://blog.csdn.net/mhqyr422/article/details/79691042