JVM 调优
2025/12/12大约 5 分钟
JVM 调优
JVM 调优是优化 Java 应用性能的重要手段，主要包括参数配置、性能监控和问题排查。
常用 JVM 参数
堆内存参数
# 初始堆大小
-Xms512m
# 最大堆大小
-Xmx1024m
# 年轻代大小
-Xmn256m
# Eden 与 Survivor 比例（默认 8:1:1）
-XX:SurvivorRatio=8
# 年轻代与老年代比例
-XX:NewRatio=2元空间参数
# 初始元空间大小
-XX:MetaspaceSize=128m
# 最大元空间大小
-XX:MaxMetaspaceSize=256m栈参数
# 线程栈大小
-Xss256kGC 相关参数
# 使用 G1 收集器
-XX:+UseG1GC
# G1 期望最大停顿时间
-XX:MaxGCPauseMillis=200
# 使用 CMS 收集器
-XX:+UseConcMarkSweepGC
# CMS 触发阈值
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75
# 使用 Parallel 收集器
-XX:+UseParallelGC
-XX:+UseParallelOldGC日志参数
# JDK 8 GC 日志
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-Xloggc:/path/to/gc.log
# JDK 9+ GC 日志
-Xlog:gc*:file=/path/to/gc.log:time,level,tags其他常用参数
# 打印 JVM 参数
-XX:+PrintFlagsFinal
# OOM 时生成堆转储
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/path/to/dump.hprof
# 字符串常量池大小
-XX:StringTableSize=60013
# 大对象直接进入老年代的阈值
-XX:PretenureSizeThreshold=1m
# 晋升到老年代的年龄阈值
-XX:MaxTenuringThreshold=15参数配置建议
通用建议
# 生产环境推荐配置
-Xms4g -Xmx4g # 初始和最大堆大小相同，避免动态扩容
-XX:+UseG1GC # 使用 G1 收集器
-XX:MaxGCPauseMillis=200 # 期望最大停顿 200ms
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError # OOM 时自动 dump
-XX:HeapDumpPath=/logs/dump.hprof
-Xlog:gc*:file=/logs/gc.log:time,level,tags内存配置原则
| 场景 | 建议 |
|---|---|
| 普通应用 | 堆大小 = 可用内存的 50%-70% |
| 高并发应用 | 适当增大年轻代 |
| 低延迟应用 | 使用 G1 或 ZGC |
| 批处理应用 | 使用 Parallel GC，关注吞吐量 |
性能监控工具
命令行工具
jps - 查看 Java 进程
$ jps -l
12345 com.example.Application
12346 org.apache.catalina.startup.Bootstrapjstat - 查看 GC 统计
# 查看 GC 统计，每秒刷新一次
$ jstat -gc 12345 1000
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU
8192.0 8192.0 0.0 1024.0 65536.0 32768.0 131072.0 65536.0 52224.0 49152.0
# 列说明
# S0C/S1C: Survivor 0/1 容量
# S0U/S1U: Survivor 0/1 已使用
# EC/EU: Eden 容量/已使用
# OC/OU: Old 容量/已使用
# MC/MU: Metaspace 容量/已使用# 查看 GC 次数和时间
$ jstat -gcutil 12345 1000
S0 S1 E O M CCS YGC YGCT FGC FGCT GCT
0.00 12.50 45.67 50.00 94.12 92.34 100 1.234 5 0.567 1.801
# YGC/YGCT: Young GC 次数/时间
# FGC/FGCT: Full GC 次数/时间
# GCT: GC 总时间jinfo - 查看 JVM 参数
# 查看所有参数
$ jinfo -flags 12345
# 查看特定参数
$ jinfo -flag MaxHeapSize 12345
-XX:MaxHeapSize=1073741824
# 动态修改参数（部分参数支持）
$ jinfo -flag +PrintGCDetails 12345jmap - 内存映射
# 生成堆转储
$ jmap -dump:format=b,file=dump.hprof 12345
# 查看堆使用情况
$ jmap -heap 12345
# 查看对象直方图
$ jmap -histo 12345 | head -20jstack - 线程堆栈
# 打印线程堆栈
$ jstack 12345 > thread_dump.txt
# 检测死锁
$ jstack -l 12345可视化工具
JConsole
$ jconsole功能：
- 内存监控
- 线程监控
- 类加载监控
- MBean 管理
VisualVM
$ jvisualvm功能：
- 性能分析
- 内存分析
- CPU 分析
- 线程分析
JMC（Java Mission Control）
更强大的性能分析工具，支持：
- 飞行记录器（Flight Recorder）
- 实时监控
- 性能分析
常见问题排查
1. CPU 占用过高
排查步骤
# 1. 找到 CPU 占用高的进程
$ top -c
# 2. 找到占用 CPU 高的线程
$ top -H -p <pid>
# 3. 将线程 ID 转为 16 进制
$ printf "%x\n" <tid>
# 4. 查看线程堆栈
$ jstack <pid> | grep -A 30 <tid_hex>常见原因
- 死循环
- 频繁 GC
- 正则表达式回溯
- 加密解密操作
2. 内存溢出（OOM）
堆内存溢出
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space排查：
# 1. 生成堆转储
$ jmap -dump:format=b,file=dump.hprof <pid>
# 2. 使用 MAT 或 VisualVM 分析常见原因：
- 内存泄漏
- 数据量过大
- 堆配置过小
元空间溢出
java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace常见原因：
- 动态生成大量类
- 类加载器泄漏
# 增大元空间
-XX:MaxMetaspaceSize=512m直接内存溢出
java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory常见原因：
- NIO 使用过多直接内存
# 增大直接内存
-XX:MaxDirectMemorySize=512m3. GC 频繁
排查步骤
# 1. 查看 GC 日志
# 观察 GC 频率、耗时、回收比例
# 2. 查看堆使用情况
$ jstat -gcutil <pid> 1000优化建议
| 现象 | 可能原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| Young GC 频繁 | Eden 区过小 | 增大年轻代 |
| Full GC 频繁 | 老年代过小或内存泄漏 | 增大堆或排查泄漏 |
| GC 后老年代占用高 | 存在大对象或内存泄漏 | 分析堆内存 |
4. 死锁
检测死锁
$ jstack <pid>
# 如果存在死锁，会显示类似信息：
Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread-1":
waiting to lock monitor 0x00007f8b...
which is held by "Thread-0"
"Thread-0":
waiting to lock monitor 0x00007f8c...
which is held by "Thread-1"5. 线程阻塞
# 查看线程状态分布
$ jstack <pid> | grep "java.lang.Thread.State" | sort | uniq -c
10 java.lang.Thread.State: RUNNABLE
50 java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
20 java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
30 java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)GC 日志分析
GC 日志示例
2024-01-01T10:00:00.000+0800: [GC (Allocation Failure)
[PSYoungGen: 65536K->10752K(76288K)]
65536K->10768K(251392K), 0.0123456 secs]
[Times: user=0.04 sys=0.01, real=0.01 secs]日志解读：
GC (Allocation Failure)：GC 原因PSYoungGen: 65536K->10752K(76288K)：年轻代 GC 前后大小（容量）65536K->10768K(251392K)：堆 GC 前后大小（容量）0.0123456 secs：GC 耗时
GC 日志分析工具
- GCViewer：开源 GC 日志分析工具
- GCEasy：在线 GC 日志分析
- Gceasy.io：在线分析，生成可视化报告
调优案例
案例 1：Young GC 过于频繁
现象：每秒多次 Young GC
分析：
$ jstat -gcutil <pid> 1000
S0 S1 E O M
0.00 50.00 99.99 30.00 95.00Eden 区很快被填满。
解决：
# 增大年轻代
-Xmn512m案例 2：Full GC 频繁
现象：频繁 Full GC，老年代使用率高
分析：
$ jmap -histo <pid> | head -20发现大量相同类型对象。
解决：
- 排查内存泄漏
- 增大堆内存
- 调整 GC 参数
案例 3：GC 停顿时间长
现象：GC 停顿超过 500ms
解决：
# 切换到 G1 收集器
-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=200
# 或使用 ZGC（JDK 11+）
-XX:+UseZGC小结
- 参数配置：根据应用特点合理配置堆大小、GC 收集器
- 监控工具：jps、jstat、jinfo、jmap、jstack
- 可视化工具：JConsole、VisualVM、JMC
- 常见问题：CPU 过高、OOM、GC 频繁、死锁
- 调优原则：
- 不要过早优化
- 基于数据分析，不要凭感觉
- 每次只调整一个参数
- 在测试环境验证后再上线