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史上最全JVM知识点梳理

2021-06-03 17:37:00   0  举报

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AI智能生成

整理的康师傅老师的JVM课程笔记，希望能帮助您~

jvm

JVM

作者其他创作

大纲/内容

https://docs.oracle.com/javase/8/

https://www.processon.com/view/link/606d1f9d7d9c0829db732d26#map

01_内存与垃圾回收篇

01_JVM与Java体系结构

02_类加载子系统

03_运行时数据区概述及线程

04_程序计数器

05_虚拟机栈

06_本地方法接口

07_本地方法栈

08_堆

09_方法区

10_对象的实例化内存布局与访问定位

11_直接内存

12_执行引擎

13_StringTable

14_垃圾回收概述

15_垃圾回收相关算法

16_垃圾回收相关概念

17_垃圾回收器

怎么选择垃圾回收器？

优化调整堆的大小让JVM自适应完成

如果内存小于100M，使用串行收集器

如果是单核、单机程序，并且没有停顿时间的要求，使用串行收集器

如果是多CPU、需要高吞吐量、允许停顿时间超过1秒，选择并行或者JVM自己选择

如果是多CPU、追求低停顿时间，需快速响应（比如延迟不能超过1秒，如互联网应用），使用并发收集器，官方推荐G1，性能高。现在互联网的项目，基本都是使用G1。

最后需要明确一个观点：

没有最好的收集器，更没有万能的收集器

调优永远是针对特定场景、特定需求，不存在一劳永逸的收集器

GC日志分析

-verbose:gc

这个只会显示总的GC堆的变化

参数解析

GC、Full GC：GC的类型，GC只在新生代上进行，Full GC包括新生代、老年代、永久代

Allocation Failure：GC发生的原因

80832k->19298k：堆在GC前的大小和GC后的大小

227840k：现在堆的大小

0.0084018 secs：GC持续的时间

-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails

输入信息

参数解析

-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps

带上了日期和时间

日志补充说明

年轻代 GC

老年代 GC

GC日志分析工具

02_字节码与类的加载篇

Class文件结构

01_概述

字节码文件的跨平台性

Java的前端编译器

透过字节码指令看代码细节

02_虚拟机的基石：Class文件

操作码（操作数）

方式一

方式三

03_Class文件结构

01-魔数：Class文件的标志

02-Class文件版本号

03-常量池：存放所有常量

1-常量池计数器

2-常量池表

2.1 字面量和符号引用

2.2 常量类型和结构

04-访问标识

05-类索引、父类索引、接口索引集合

06-字段表集合

1-字段计数器

2-字段表

07-方法表集合

1-方法计数器

2-方法表

08-属性表集合

1-属性计数器

2-属性表

小结

04_使用javap指令解析Class文件

1-解析字节码的作用

2- javac -g操作

3- javap的用法

4-使用举例

5-总结

字节码指令集与解析举例

01-概述

执行模型

字节码与数据类型

指令分类

02-加载与存储指令

复习：再谈操作数栈与局部变量表

操作数栈

局部变量表

1-局部变量压栈指令

2-常量入栈指令

指令push系列

指令ldc系列

指令const系列

3-出栈装入局部变量表指令

03-算术指令

所有算术指令

比较指令的说明

04-类型转换指令

1-宽化类型转换

2-窄化类型转换

05-对象的创建与访问指令

1-创建指令

2-字段访问指令

3-数组操作指令

4-类型检查指令

06-方法调用与返回指令

1-方法调用指令

2-方法返回指令

07-操作数栈管理指令

08-控制转移指令

1-条件跳转指令

2-比较条件跳转指令

3-多条件分支指令

4-无条件跳转

09-异常处理指令

1-抛出异常指令

2-异常处理与异常表

10-同步控制指令

1-方法级的同步

2-方法内指定指令序列的同步

类的加载过程（类的生命周期）详解

01-概述

类的使用过程

大厂面试题

02-过程一：Loading(加载)阶段

1-加载完成的操作

2-二进制流的获取方式

3-类模型与Class实例的位置

4-数组类的加载

03-过程二：Linking(链接)阶段

1-环节1：链接阶段之Verification(验证)

2-环节2：链接阶段之Preparation(准备)

3-环节3：链接阶段之Resolution(解析)

04-过程三：Initialization(初始化)阶段

1-static与final的搭配问题

2-<clinit>()的线程安全性

3-类的初始化情况：主动使用vs被动使用

-XX:+TraceClassLoading

05-过程四：类的Using(使用)

06-过程五：类的Unloading(卸载)

回顾：方法区的垃圾回收

再谈类的加载器

01-概述

1-大厂面试题

2-类加载的分类

3-类加载器的必要性

4-命名空间

5-类加载机制的基本特征

02-复习：类的加载器分类

1-引导类加载器

2-扩展类加载器

3-系统类加载器

4-用户自定义类加载器

03-测试不同的类加载器

04-ClassLoader源码解析

ClassLoader的主要方法

SecureClassLoader与URLClassLoader

ExtClassLoader与AppClassLoader

Class.forName()与ClassLoader.loadClass()

05-双亲委派模型

定义与本质

优势与劣势

破坏双亲委派机制

破坏双亲委派机制1

破坏双亲委派机制2

破坏双亲委派机制3

热替换的实现

06-沙箱安全机制

JDK1.0时期

JDK1.1时期

JDK1.2时期

JDK1.6时期

07-自定义类的加载器

实现方式

08-Java9新特性

双亲委派模型改变

03_性能监控与调优篇

概述篇

1-大厂面试题

2-背景说明

1-生产环境中的问题

生产环境发生了内存溢出该如何处理？

生产环境应该给服务器分配多少内存合适？

如何对垃圾回收器的性能进行调优？

生产环境CPU负载飙高该如何处理？

生产环境应该给应用分配多少线程合适？

不加log，如何确定请求是否执行了某一行代码？

不加log，如何实时查看某个方法的入参与返回值？

2-为什么要调优？

防止出现OOM

解决OOM

减少Full GC出现的频率

3-不同阶段的考虑

上线前

项目运行阶段

线上出现OOM

3-调优概述

1-监控的依据

运行日志

异常堆栈

GC日志

线程快照

堆转储快照

2-调优的大方向

合理地编写代码

充分并合理的使用硬件资源

合理地进行JVM调优

4-性能优化的步骤

第1步（发现问题）：性能监控

GC 频繁

cpu load 过高

OOM

内存泄漏

死锁

程序响应时间较长

第2步（排查问题）：性能分析

打印GC日志，通过GCviewer或者http://gceasy.io来分析日志信息

灵活运用命令行工具，jstack、jmap、jinfo等

dump出堆文件，使用内存分析工具分析文件

使用阿里Arthas，或jconsole，JVisualVM来实时查看JVM状态

jstack查看堆栈信息

第3步（解决问题）：性能调优

适当增加内存，根据业务背景选择垃圾回收器

优化代码，控制内存使用

增加机器，分散节点压力

合理设置线程池线程数量

使用中间件提高程序效率，比如缓存，消息队列等

其他......

5-性能评价/测试指标

1-停顿时间（或响应时间）

-XX:MaxGCPauseMillis

2-吞吐量

对单位时间内完成的工作量（请求）的量度

在GC中：运行用户代码的时间占总运行时间的比例（总运行时间：程序的运行时间 + 内存回收的时间）
吞吐量为 1 - 1/(1+n)。-XX:GCTimeRatio=n

3-并发数

同一时刻，对服务器有实际交互的请求数

4-内存占用

Java堆区所占的内存大小

5-相互间的关系

以高速公路通行状况为例

JVM监控及诊断工具-命令行篇

01-概述

简单命令行工具

02-jps：查看正在运行的Java进程

基本情况

测试

基本语法

options参数

hostid参数

03-jstat：查看JVM统计信息

基本情况

基本语法

option参数

-gc

新生代相关

S0C是第一个幸存者区的大小（字节）

S1C是第二个幸存者区的大小（字节）

S0U是第一个幸存者区已使用的大小（字节）

S1U是第二个幸存者区已使用的大小（字节）

EC是Eden空间的大小（字节）

EU是Eden空间已使用的大小（字节）

老年代相关

OC是老年代的大小（字节）

OU是老年代已使用的大小（字节）

方法区（元空间）相关

MC是方法区的大小

MU是方法区已使用的大小

CCSC是压缩类空间的大小

CCSU是压缩类空间已使用的大小

其它

YGC是指从应用程序启动到采样时young gc次数

YGCT是指从应用程序启动到采样时young gc消耗的时间（秒）

FGC是指从应用程序启动到采样时full gc次数

FGCT是指从应用程序启动到采样时full gc消耗的时间（秒）

GCT是指从应用程序启动到采样时gc的总时间

interval参数

用于指定输出统计数据的周期，单位为毫秒。即查询间隔

count参数

用于指定查询的总次数

-t参数

可以在输出信息前加上一个Timestamp列，显示程序的运行时间。单位：秒

经验

-h参数

可以在周期性数据输出时，输出多少行数

补充

04-jinfo：实时查看和修改JVM配置参数

基本情况

基本语法

查看

jinfo -sysprops PID

可以查看由System.getProperties()取得的参数

jinfo -flags PID

查看曾经赋过值得一些参数

jinfo -flag 具体参数 PID

查看某个Java进程的具体参数的值

修改

针对boolean类型

jinfo -flag [+|-]具体参数 PID

针对非boolean类型

jinfo -flag 具体参数=具体参数值 PID

扩展

java -XX:+PrintFlagsInitial

查看所有JVM参数启动的初始值

java -XX:+PrintFlagsFinal

查看所有JVM参数的最终值

java -XX:+PrintCommandLineFlags

查看那些已经被用户或者JVM设置过的详细的XX参数的名称和值

05-jmap：导出内存映射文件&内存使用情况

基本情况

基本语法

-dump

生成Java堆转储快照：dump文件

特别的：-dump:live只保存堆中的存活对象

-heap

输出整个堆空间的详细信息，包括GC的使用、堆配置信息，以及内存的使用

-histo

输出堆中对象的统计信息，包括类、实例数量和合计容量

特别的：-histo:live只统计堆中的存活对象

-permstat

以ClassLoader为统计口径输出永久代的内存状态信息

仅linux/solaris平台有效

-finalizerinfo

显示在F-Queue中等待Finalizer线程执行finalize方法的对象

仅linux/solaris平台有效

-F

当虚拟机进程对-dump选项没有任何响应时，可使用此选项强制执行生成

仅linux/solaris平台有效

-h | -help

jmap工具使用的帮助命令

-J <flag>

传递参数给jmap启动的jvm

使用1：导出内存映像文件

手动的方式

jmap -dump:format=b,file=<filename.hprof> <pid>

jmap -dump:live,format=b,file=<filename.hprof> <pid>

自动的方式

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

-XX:HeapDumpPath=<filename.hprof>

使用2：显示堆内存相关信息

jmap -heap pid

jmap -histo

使用3：其它作用

jmap -permstat pid

查看系统的ClassLoader信息

jmap -finalizerinfo

查看堆积在finalizer队列中的对象

小结

06-jhat：JDK自带堆分析工具

基本情况

基本语法

option参数：-stack false|true

关闭|打开对象分配调用栈跟踪

option参数：-refs false|true

关闭|打开对象应用跟踪

option参数：-port port-number

设置jhat HTTP Server的端口号，默认7000

option参数：-exclude exclude-file

执行对象查询时需要排除的数据成员

option参数：-baseline exclude-file

指定一个基准堆转储

option参数：-debug int

设置debug级别

option参数：-version

启动后显示版本信息就退出

option参数：-J<flag>

传入启动参数，比如-J -Xmx512m

07-jstack：打印JVM中线程快照

基本情况

基本语法

option参数：-F

当正常输出的请求不被响应时，强制输出线程堆栈

option参数：-l

除堆栈外，显示关于所的附加信息

option参数：-m

如果调用到本地方法的话，可以显示C/C++的堆栈

option参数：-h

帮助操作

08-jcmd：多功能命令行

基本使用

基本语法

jcmd -l

列出所有的JVM进程

jcmd pid help

针对指定的进程，列出支持的所有命令

jcmd pid 具体命令

显示指定进程的指令命令的数据

09-jstatd：远程主机信息收集

JVM监控及诊断工具-GUI篇

01-工具概述

02-jConsole

基本概念

启动

jdk/bin目录下，启动jconsole.exe命令即可

不需要使用jps命令来查询

三种连接方式

Local

使用JConsole连接一个正在本地系统运行的JVM，并且执行程序的和运行JConsole的需要是同一个用户。
JConsole使用文件系统的授权通过RMI连接器连接到平台的MBean服务器上。这种从本地连接的监控能力只有Sun的JDK具有。

Remote

使用下面的URL通过RMI连接器连接到一个JMX代理，service:jmx:rmi:///jndi/rmi://hostName:portNum/jmxrmi。
JConsole为建立连接，需要在环境变量中设置mx.remote.credentials来指定用户名和密码，从而进行授权。

Advanced

使用一个特殊的URL连接JMX代理。一般情况使用自己定制的连接器而不是RMI提供的连接器来连接JMX代理，或者是一个使用JDK1.4的实现了JMX和JMX Remote的应用。

主要作用

03-Visual VM

基本概念

插件的安装

连接方式

本地连接

监控本地Java进程的CPU、类、线程等

远程连接

1-确定远程服务器的IP地址

2-添加JMX（通过JMX技术具体监控远端服务器哪个Java进程）

3-修改bin/catalina.sh文件，远程连接的Tomcat

4-在.../conf中添加jmxremote.access和jmxremote.password文件

5-将服务器地址改为公网IP地址

6-设置阿里云安全策略和防火墙策略

7-启动Tomcat，查看Tomcat启动日志和端口监听

8-JMX中输入端口号、用户名、密码登录

主要功能

1-生成/读取堆内存快照

2-查看JVM参数和系统属性

3-查看运行中的虚拟机进程

4-生成/读取线程快照

5-程序资源的实时监控

6-其他功能

JMX代理连接

远程环境监控

CPU分析和内存分析

04-eclipse MAT

基本概述

获取堆dump文件

dump文件内容

两点说明

获取dump文件

分析堆dump文件

histogram

展示了各个类的实例数目以及这些实例的Shallow heap或 Retainedheap的总和

thread overview

查看系统中的Java线程

查看局部变量的信息

获得对象相互引用的关系

with outgoing references

with incoming references

浅堆与深堆

shallow heap

retained heap

补充：对象实际大小

练习

图一

图二

案例分析：StudentTrace

支配树

案例：Tomcat堆溢出分析

说明

分析过程

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

补充1：再谈内存泄漏

内存泄漏的理解与分类

内存泄漏

Java中内存泄漏的8种情况

1-静态集合类

2-单例模式

3-内部类持有外部类

4-各种连接，如数据库连接、网络连接和IO连接等

5-变量不合理的作用域

6-改变哈希值

7-缓存泄漏

8-监听器和回调

内存泄漏案例分析

案例

案例代码

分析

图一

图二

解决办法

补充2：支持使用OQL语言查询对象信息

SELECT子句

FROM子句

WHERE子句

内置对象与方法

05-JProfiler

基本概述

介绍

特点

主要功能

1-方法调用

对方法调用的分析可以帮助您了解应用程序正在做什么，并找到提高其性能的方法

2-内存分配

通过分析堆上对象、引用链和垃圾收集能帮您修复内存泄漏问题，优化内存使用

3-线程和锁

JProfiler提供多种针对线程和锁的分析视图助您发现多线程问题

4-高级子系统

许多性能问题都发生在更高的语义级别上。例如，对于JDBC调用，您可能希望找出执行最慢的SQL语句。JProfiler支持对这些子系统进行集成分析

安装与配置

下载与安装

JProfiler中配置IDEA

IDEA集成JProfiler

具体使用

数据采集方式

Instrumentation重构模式

Sampling抽样模式

遥感监测 Telemetries

内存视图 Live Memory

堆遍历 heap walker

cpu视图 cpu views

线程视图 threads

监视器&锁 Monitors&locks

案例分析

案例1

06-Arthas

基本概述

背景

概述

基于哪些工具开发而来

官方使用文档

https://arthas.aliyun.com/zh-cn/

安装与使用

安装

工程目录

启动

查看进程

查看日志

cat ~/logs/arthas/arthas.log

参看帮助

java -jar arthas-boot.jar -h

web console

退出

相关诊断指令

基础指令

jvm相关

dashboard

thread

jvm

其它

class/classloader相关

jad

mc、redefine

classloader

monitor/watch/trace相关

monitor

watch

trace

stack

其它

profiler/火焰图

options

07-Java Mission Control

历史

启动

概述

功能：实时监控JVM运行时的状态

Java Flight Recorder

08-其它工具

Flame Graphs（火焰图）

Tprofiler

Btrace

YourKit

JProbe

Spring Insight

JVM运行时参数

01-JVM参数选项类型

类型一：标准参数选项

特点

比较稳定，后续版本基本不会变化

以-开头

各种选项

运行java或者java -help可以看到所有的标准选项

补充内容：-server与-client

类型二：-X参数选项

特点

非标准化参数

功能还是比较稳定的。但官方说后续版本可能会变更

以-X开头

各种选项

运行java -X命令可以看到所有的X选项

JVM的JIT编译模式相关的选项

-Xint

禁用JIT，所有字节码都被解释执行，这个模式的速度最慢的

-Xcomp

所有字节码第一次使用就都被编译成本地代码，然后再执行

-Xmixed

混合模式，默认模式，让JIT根据程序运行的情况，有选择地将某些代码编译进行缓存起来

特别地

-Xmx -Xms -Xss属于 XX 参数？

-Xms<size>

设置初始Java堆大小，等价于-XX:InitialHeapSize

-Xmx<size>

设置最大Java堆大小，等价于-XX:MaxHeapSize

-Xss<size>

设置Java线程堆栈大小，-XX:ThreadStackSize

类型三：-XX参数选项

特点

非标准化参数

使用的最多的参数类型

这类选项属于实验性，不稳定

以-XX开头

作用

用于开发和调试JVM

分类

Boolean类型格式

-XX:+<option>表示启用option属性

-XX:-<option>表示禁用option属性

举例

说明：因为有的指令默认是开启的，所以可以使用-关闭

非Boolean类型格式（key-value类型）

子类型1：数值型格式-XX:<option>=<number>

子类型2：非数值型格式-XX:<name>=<string>

特别地

-XX:+PrintFlagsFinal

输出所有参数的名称和默认值

默认不包括Diagnostic和Experimental的参数

可以配合-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions和-XX:UnlockExperimentalVMOptions使用

02-添加JVM参数选项

Eclipse

IDEA

运行jar包

java -Xms50m -Xmx50m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -jar demo.jar

通过Tomcat运行war包

Linux系统下可以在tomcat/bin/catalina.sh中添加类似如下配置：
JAVA_OPTS="-Xms512M -Xmx1024M"

Windows系统下在catalina.bat中添加类似如下配置：
set "JAVA_OPTS=-Xms512M -Xmx1024M"

程序运行过程中

使用jinfo -flag <name>=<value> <pid> 设置非Boolean类型参数

使用jinfo -flag [+|-]<name> <pid> 设置Boolean类型参数

03-常用的JVM参数选项

打印设置的XX选项及值

-XX:+PrintCommandLineFlags

可以让程序运行前打印出用户手动设置或者JVM自动设置的XX选项

-XX:+PrintFlagsInitial

表示打印出所有XX选项的默认值

-XX:+PrintFlagsFinal

表示打印出XX选项在运行程序时生效的值

-XX:+PrintVMOptions

打印JVM的参数

堆、栈、方法区等内存大小设置

栈

-Xss128k

设置每个线程的栈大小为128k

等价于 -XX:ThreadStackSize=128k

堆内存

-Xms3550m

等价于-XX:InitialHeapSize，设置JVM初始堆内存为3550M

-Xmx3550m

等价于-XX:MaxHeapSize，设置JVM最大堆内存为3550M

-Xmn2g

设置年轻代大小为2G

官方推荐配置为整个堆大小的3/8

-XX:NewSize=1024m

设置年轻代初始值为1024M

-XX:MaxNewSize=1024m

设置年轻代最大值为1024M

-XX:SurvivorRatio=8

设置年轻代中Eden区与Survivor区的比值，默认为8

-XX:UseAdaptiveSizePolicy

自动选择各区大小比例

-XX:NewRatio=2

设置老年代与年轻代（包括1个Eden和2个Survivor区）的比值

-XX:PretenureSizeThreadshold=1024

设置让大于此阈值的对象直接分配在老年代，单位为字节

只对Serial、ParNew收集器有效

-XX:MaxTenuringThreshold=15

默认值15

新生代每次MinorGC后，还存活的对象年龄+1，当对象的年龄大于设置的这个值时就进入老年代

-XX:+PrintTenuringDistribution

让JVM在每次MinorGC后打印出当前使用的Survivor中对象的年龄分布

-XX:TargetSurvivorRatio

表示MinorGC结束后Survivor区域中占用空间的期望比例

方法区

永久代

-XX:PermSize=256m

设置永久代初始值为256M

-XX:MaxPermSize=256m

设置永久代最大值为256M

元空间

-XX:MetaspaceSize

初始空间大小

-XX:MaxMetaspaceSize

最大空间，默认没有限制

-XX:+UseCompressedOops

压缩对象指针

-XX:+UseCompressedClassPointers

压缩类指针

-XX:CompressedClassSpaceSize

设置Klass Metaspace的大小，默认1G

直接内存

-XX:MaxDirectMemorySize

指定DirectMemory容量，若未指定，则默认与Java堆最大值一样

OutOfMemory相关的选项

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

表示在内存出现OOM的时候，把Heap转存（Dump）到文件以便后续分析

-XX:+HeapDumpBeforeFullGC

表示在出现FullGC之前，生成Heap转储文件

-XX:HeapDumpPath=<path>

指定heap转存文件的存储路径

-XX:OnOutOfMemoryError

指定一个可行性程序或者脚本的路径，当发生OOM的时候，去执行这个脚本

垃圾收集器相关选项

7款经典收集器与垃圾分代之间的关系

垃圾收集器的组合关系

查看默认垃圾回收器

Serial回收器

ParNew回收器

Paraller回收器

CMS回收器

补充参数

特别说明

G1回收器

Mixed GC调优参数

怎么选择垃圾回收器

GC日志相关选项

常用参数

-verbose:gc

输出gc日志信息，默认输出到标准输出

可以独立使用

-XX:+PrintGC

等同于-verbose:gc
表示打开简化的GC日志

可以独立使用

-XX:+PrintGCDetails

在发生垃圾回收时打印内存回收详细的日志，
并在进程退出时输出当前内存各区域分配情况

可以独立使用

-XX:+PrintGCTimeStamps

输出GC发生时的时间戳

不可以独立使用，需要配合-XX:+PrintGCDetails使用

-XX:+PrintGCDateStamps

输出GC发生时的时间戳（以日期的形式，如2013-05-04T21:53:59.234+0800）

不可以独立使用，需要配合-XX:+PrintGCDetails使用

-XX:+PrintHeapAtGC

每一次GC前和GC后，都打印堆信息

可以独立使用

-Xloggc:<file>

把GC日志写入到一个文件中去，而不是打印到标准输出中

其他参数

-XX:+TraceClassLoading

监控类的加载

-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime

打印GC时线程的停顿时间

-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime

垃圾收集之前打印出应用未中断的执行时间

-XX:+PrintReferenceGC

记录回收了多少种不同引用类型的引用

-XX:+PrintTenuringDistribution

让JVM在每次MinorGC后打印出当前使用的Survivor中对象的年龄分布

-XX:+UseGCLogFileRotaion

启动GC日志文件的自动存储

-XX:+NumberOfGClogFiles=1

GC日志文件的循环数目

-XX:+GCLogFileSize=1M

控制GC日志文件的大小

其他参数

-XX:+DisableExplicitGC

禁止hotspot执行System.gc()，默认禁用

-XX:ReservedCodeCacheSize=<n>[g|m|k]、-XX:InitialCodeCacheSize=<n>[g|m|k]

指定代码缓存的大小

-XX:+UseCodeCacheFlushing

使用该参数让jvm放弃一些被编译的代码，
避免代码缓存被占满时JVM切换到interpreted-only的情况

-XX:+DoEscapeAnalysis

开启逃逸分析

-XX:+UseBiasedLocking

开启偏向锁

-XX:+UseTLAB

使用TLAB，默认打开

-XX:+PrintTLAB

打印TLAB的使用情况

-XX:TLABSize

设置TLAB大小

04-通过Java代码获取JVM参数

上篇上通过Runtime获取

分析GC日志

01-GC日志参数

-verbose:gc

输出gc日志信息，默认输出到标准输出

-XX:+PrintGC

等同于-verbose:gc
表示打开简化的GC日志

-XX:+PrintGCDetails

在发生垃圾回收时打印内存回收详细的日志，
并在进程退出时输出当前内存各区域分配情况

-XX:+PrintGCTimeStamps

输出GC发生时的时间戳

-XX:+PrintGCDateStamps

输出GC发生时的时间戳（以日期的形式，如2013-05-04T21:53:59.234+0800）

-XX:+PrintHeapAtGC

每一次GC前和GC后，都打印堆信息

-Xloggc:<file>

把GC日志写入到一个文件中去，而不是打印到标准输出中

02-GC日志格式

复习：GC分类

GC日志分类

MinorGC

FullGC

GC日志结构剖析

垃圾收集器

GC前后情况

GC时间

Minor GC 日志解析

2020-11-20T17:19:43.265-0800

日志打印事件日期格式如2013-05-04T21:53:59.234+0800

0.822

gc发生时，Java虚拟机启动以来经过的秒数

[GC (Allocation Failure)

发生了一次垃圾回收，这是一次Minor GC。它不区分新生代GC还是老年代GC，
括号里的内容是gc发生的原因，这里的Allocation Failure的原因是新生代中没有足够区域能存放需要分配的数据而失败。

[PSYoungGen:76800K->8433K(89600K)]

PSYoungGen:表示GC发生的区域，区域名称与使用的GC收集器是密切相关的

Serial收集器：Default New Generation显示DefNew

ParNew收集器：ParNew

Parallel Scanvenge收集器：PSYoung

老年代和新生代同理，也是和收集器名称相关

76800K->8433K(89600K)：GC
前该内存区域已使用容量-> GC
后该区域容量（该区域总容量）

如果是新生代，总容量则会显示整个新生代内存的9/10，即Eden + from/to区

如果是老年代总容量则是全部内存大小，无变化

76800K->8449K(294400K)

在显示完区域容量GC的情况之后，会接着显示整个堆内存区域的GC情况：GC前堆内存已使用容量 -> GC堆内存容量（堆内存总容量）
堆内存总容量 = 9/10 新生代 + 老年代 < 初始化的内存大小

, 0.0088371 secs]

整个GC所花费的时间，单位是秒

[Times:user=0.02 sys=0.01, real=0.01 secs]

user：指的是CPU工作在用户态所花费的时间

sys：指的是CPU工作在内核态所花费的时间

real：指的是在此次GC事件中所花费的总时间

Full GC 日志剖析

2020-11-20T17:19:43.794-0800

日志打印时间日期格式如2013-05-04T21:53:59.234+0800

1.351

gc发生时，Java虚拟机启动以来经过的秒数

Full GC (Metadata GC Threshold)

发生了一次垃圾回收，这是一次FULL GC。它不区分新生代GC还是老年代GC

括号里的内容是gc发生的原因，这里的Metadata GC Threshold的原因是Metaspace区不够用了。

Full GC(Ergonomics):JVM自适应调整导致的GC

Full GC(System):调用了System.gc()方法

[PSYoungGen: 10082k->0k(89600k)]

PSYoungGen:表示GC发生的区域，区域名称与使用的GC收集器是密切相关的

Serial收集器：Default New Generation显示DefNew

ParNew收集器：ParNew

Parallel Scanvenge收集器：PSYoung

老年代和新生代同理，也是和收集器名称相关

10082k->0k(89600k)：GC前该内存区域已使用容量 -> GC后该区域容量（该区域总容量）

如果是新生代，总容量则会显示整个新生代内存的9/10，即Eden + from/to区

如果是老年代总容量则是全部内存大小，无变化

[ParOldGen: 32k->9638k(204800k)]

老年代区域没有发生GC，因为本次GC是metaspace引起的

10114k->9638k(294400k)

在显示完区域容量GC的情况之后，会接着显示整个堆内存区域的GC情况：
GC前堆内存已使用容量 -> GC堆内存容量（堆内存总容量）
堆内存总容量 = 9/10新生代 + 老年代 < 初始化的内存大小

[Metaspace: 20158k->20156k(1067008k)]

metaspace GC 回收2k空间

0.0285388 secs

整个GC所花费的时间，单位是秒

[Times: user=0.11, sys=0.00, real=0.03 secs]

user：指的是CPU工作在用户态所花费的时间

sys：指的是CPU工作在内核态所花费的时间

real：指的是在此次GC事件中所花费的总时间

03-GC日志分析工具

GCeasy

基本概述

GCViewer

基本概述

安装

其他工具

GChisto

官网上没有下载的地方，需要自己从SVN上拉下来来编译

不过这个工具似乎没怎么维护了，存在不少bug

HPjmeter

工具很强大，但只能打开由以下参数生成的GC log，-verbose:gc
-Xloggc:gc.log。添加其他参数生成的gc.log无法打开

HPjmeter集成了以前的HPjtune功能，可以分析在HP机器上产生的垃圾回收日志文件

OOM常见各种场景及解决方案

面试题

案例1：堆溢出

报错信息

java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space

案例模拟

发送请求

http://localhost:8080/add

JVM参数配置

运行结果

原因及解决方案

dump文件分析

jvisualvm分析

MAT分析

gc日志文件

案例2：元空间溢出

元空间存储数据类型

报错信息

java.lang.OutOfMemoryError:Metaspace

案例模拟

示例代码

发送请求

http://localhost:8080/metaSpaceOom

运行结果

JVM参数配置

原因及解决方案

分析及解决

查看监控

查看GC状态

查看GC日志

分析dump文件

jvisualvm分析

MAT分析

解决方案

案例3：GC overhead limit exceeded

案例模拟

示例代码1

JVM配置

报错信息

示例代码2

JVM配置

代码解析

分析及解决

第1步：定位问题代码块

jvisualvm分析

MAT分析

第2步：分析dump文件直方图

第3步：代码修改

案例4：线程溢出

报错信息

java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native Thread

问题原因

出现这种异常，基本上都是创建了大量的线程导致的

案例模拟

说明

示例代码

运行结果

分析及解决

解决方向1

解决方向2

性能优化案例

面试题

性能优化案例1：调整堆大小提高服务的吞吐量

修改Tomcat JVM配置

初始配置

查看日志

优化配置

查看日志

性能优化案例2：JVM优化之JIT优化

性能优化案例3：合理配置堆内存

特殊问题：新生代与老年代的比例

性能优化案例4：CPU占用很高排查方案

性能优化案例5：G1并发执行的线程数对性能的影响

性能优化案例6：调整垃圾回收器提高服务的吞吐量

性能优化案例7：日均百万级订单交易系统如何设置JVM参数

问题扩展

04_大厂面试题

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