JVM 是 Java 后端绕不开的核心基础。学习 JVM 的目标不是背概念，而是能解释对象如何创建和回收、类如何加载、GC 如何影响应用、参数如何配置，以及线上 OOM、频繁 GC、CPU 飙高等问题应该如何排查。

适合谁看

• 想系统学习 JVM 的 Java 后端开发者。
• 准备 JVM 内存、类加载、GC、参数调优和线上排查相关面试题的同学。
• 已经参与过线上服务维护，但对 GC 日志、堆转储、线程栈和 JDK 工具不熟的读者。
• 想继续深入 Spring、Netty、中间件或性能优化的工程师。

JVM 线上问题排查和性能调优也是面试常问的一个问题，尤其是社招中大厂的面试。

这篇文章，我会分享一些我看到的相关的案例。

下面是正文。

一次线上 OOM 问题分析 - 艾小仙 - 2023

• 现象：线上某个服务有接口非常慢，通过监控链路查看发现，中间的 GAP 时间非常大，实际接口并没有消耗很多时间，并且在那段时间里有很多这样的请求。
• 分析：使用 JDK 自带的jvisualvm分析 dump 文件(MAT 也能分析)。
• 建议：对于 SQL 语句，如果监测到没有where条件的全表查询应该默认增加一个合适的limit作为限制，防止这种问题拖垮整个系统
• 资料：实战案例：记一次 dump 文件分析历程转载 - HeapDump - 2022。

来自说出你的愿望吧丷投稿，原文地址：https://juejin.im/post/5e1505d0f265da5d5d744050。

本文由 JavaGuide 翻译自 https://www.baeldung.com/jvm-parameters，并对文章进行了大量的完善补充。
文档参数 https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html

JDK 版本：1.8 为主，也会补充新版本常用参数

回顾一下类加载过程

开始介绍类加载器和双亲委派模型之前，简单回顾一下类加载过程。

• 类加载过程：加载->连接->初始化。
• 连接过程又可分为三步：验证->准备->解析。

加载是类加载过程的第一步，主要完成下面 3 件事情：

回顾一下字节码

在 Java 中，JVM 可以理解的代码就叫做字节码（即扩展名为 .class 的文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。Java 语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以 Java 程序运行时比较高效，而且，由于字节码并不针对一种特定的机器，因此，Java 程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。

Clojure（Lisp 语言的一种方言）、Groovy、Scala、JRuby、Kotlin 等语言都是运行在 Java 虚拟机之上。下图展示了不同的语言被不同的编译器编译成.class文件最终运行在 Java 虚拟机之上。.class文件的二进制格式可以使用 WinHex 查看。

类的生命周期

类从被加载到虚拟机内存中开始到卸载出内存为止，它的整个生命周期可以简单概括为 7 个阶段：加载（Loading）、验证（Verification）、准备（Preparation）、解析（Resolution）、初始化（Initialization）、使用（Using）和卸载（Unloading）。其中，验证、准备和解析这三个阶段可以统称为连接（Linking）。

这 7 个阶段的顺序如下图所示：

JDK 命令行工具

这些命令在 JDK 安装目录下的 bin 目录下：

• jps (JVM Process Status）: 类似 UNIX 的 ps 命令。用于查看所有 Java 进程的启动类、传入参数和 Java 虚拟机参数等信息；
• jstat（JVM Statistics Monitoring Tool）: 用于收集 HotSpot 虚拟机各方面的运行数据;
• jinfo (Configuration Info for Java) : Configuration Info for Java,显示虚拟机配置信息;
• jmap (Memory Map for Java) : 生成堆转储快照;
• jhat (JVM Heap Dump Browser) : 用于分析 heapdump 文件，它会建立一个 HTTP/HTML 服务器，让用户可以在浏览器上查看分析结果。JDK9 移除了 jhat；
• jstack (Stack Trace for Java) : 生成虚拟机当前时刻的线程快照，线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合。

如果没有特殊说明，都是针对的是 HotSpot 虚拟机。

本文基于《深入理解 Java 虚拟机：JVM 高级特性与最佳实践》进行总结补充。

常见面试题：

• 如何判断对象是否死亡（两种方法）。
• 简单的介绍一下强引用、软引用、弱引用、虚引用（虚引用与软引用和弱引用的区别、使用软引用能带来的好处）。
• 如何判断一个常量是废弃常量
• 如何判断一个类是无用的类
• 垃圾收集有哪些算法，各自的特点？
• HotSpot 为什么要分为新生代和老年代？
• 常见的垃圾回收器有哪些？
• 介绍一下 CMS,G1 收集器。
• Minor Gc 和 Full GC 有什么不同呢？

如果没有特殊说明，都是针对的是 HotSpot 虚拟机。

本文基于《深入理解 Java 虚拟机：JVM 高级特性与最佳实践》进行总结补充。

常见面试题：

• 介绍下 Java 内存区域（运行时数据区）
• Java 对象的创建过程（五步，建议能默写出来并且要知道每一步虚拟机做了什么）
• 对象的访问定位的两种方式（句柄和直接指针两种方式）

前言

对于 Java 程序员来说，在虚拟机自动内存管理机制下，不再需要像 C/C++程序开发程序员这样为每一个 new 操作去写对应的 delete/free 操作，不容易出现内存泄漏和内存溢出问题。正是因为 Java 程序员把内存控制权利交给 Java 虚拟机，一旦出现内存泄漏和溢出方面的问题，如果不了解虚拟机是怎样使用内存的，那么排查错误将会是一个非常艰巨的任务。