河北住房建设厅网站首页北京想象力网站建设
1. 简介
Java虚拟机（JVM）是Java程序运行的核心环境，但其复杂性可能导致内存泄漏、性能下降、类加载失败等问题。本文从内存管理、垃圾回收、性能调优、异常处理四大方向，结合工具使用与实战案例，详解JVM问题的排查与解决方法。
2. 目录
-
JVM内存管理问题
-
垃圾回收机制与调优
-
性能监控与调优工具
-
常见JVM异常及处理
-
实战案例与解决方案
3. JVM内存管理问题
3.1 内存泄漏与溢出
问题现象：
-
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space（堆内存溢出） -
java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace（元空间溢出）
原因分析：
-
堆内存泄漏：对象被无意义引用（如静态集合类缓存）。
-
元空间溢出：动态生成类过多（如反射、CGLib）。
解决方案：
-
调整内存参数：
-
分析堆转储文件：
使用工具（Eclipse MAT、VisualVM）分析泄漏对象。
3.2 栈溢出
问题现象：
-
java.lang.StackOverflowError
原因：
-
递归调用未终止或方法调用层级过深。
解决方案：
-
检查代码逻辑，修复无限递归。
-
调整栈大小（默认1MB）：
4. 垃圾回收机制与调优
4.1 常见GC算法
| 收集器 | 适用场景 | 参数配置 |
|---|---|---|
| Serial GC | 单线程、客户端应用 | -XX:+UseSerialGC |
| Parallel GC | 多核、高吞吐量 | -XX:+UseParallelGC |
| CMS GC | 低延迟、老年代回收 | -XX:+UseConcMarkSweepGC |
| G1 GC | 大堆内存、平衡延迟/吞吐 | -XX:+UseG1GC |
4.2 GC调优实战
问题现象：频繁Full GC导致应用暂停。
调优步骤：
-
监控GC日志：
优化堆分区比例：
G1调优示例：
5. 性能监控与调优工具
5.1 命令行工具
| 工具 | 功能 | 示例命令 |
|---|---|---|
jps | 查看Java进程 | jps -l |
jstat | 监控GC状态 | jstat -gcutil <pid> 1000 5 |
jstack | 生成线程快照 | jstack -l <pid> > thread.txt |
jmap | 生成堆内存快照 | jmap -histo:live <pid> |
5.2 图形化工具
-
VisualVM：实时监控CPU、内存、线程。
-
JProfiler：深度分析内存泄漏与线程阻塞。
6. 常见JVM异常及处理
6.1 ClassNotFound与NoClassDefFoundError
原因：
-
类路径缺失、依赖冲突或类初始化失败。
排查步骤：
-
检查
-classpath参数或项目依赖。 -
使用
-verbose:class输出类加载日志。
6.2 死锁问题
排查方法：
-
生成线程转储文件
搜索deadlock关键词定位死锁线程。
7. 实战案例
7.1 案例1：Full GC频繁
现象：系统每隔几分钟触发Full GC。
分析：
-
jstat -gcutil显示老年代占用率快速上升。 -
MAT分析：发现某个缓存类持有大量未释放对象。
解决：优化缓存策略，增加弱引用（WeakHashMap）。
7.2 案例2：元空间溢出
现象：OutOfMemoryError: Metaspace。
分析：动态代理类未回收。
解决：
-
增加元空间大小：
-XX:MaxMetaspaceSize=512m -
使用
-XX:+TraceClassLoading追踪类加载。
小编建议：
-
监控先行：通过日志和工具（如VisualVM）定期检查JVM状态。
-
参数调优：根据应用类型（高吞吐/低延迟）选择GC算法。
-
代码优化：避免内存泄漏（如及时关闭资源、慎用静态集合）。