文章目录

• 1JVM参数
• 1.1 标准参数
• 1.2 -X 参数（非标准参数)
• 1.3 -XX 参数（非Stable参数）
• 1.3.1性能参数
• 1.3.2行为参数
• 1.3.3调试参数
• 1.4其他参数（一定要背下来）
• 2设置参数的方式
• 3 五大常用命令（一定要背下来）
• 3.1 JPS
• 3.2 jinfo
• 3.3 jstat
• 3.4 jstack 堆栈信息
• 3.5jmap
• 4调优常用工具
• 4.1jconsole
• 4.2jvisualvm
• 4.3 MAT
• 4.4使用MAT
• 5调优实战分析
• 5.1生产环境事故
• 5.2程序监控调优
• 5.3GC的次数频繁怎么办？
• 5.4几个面试问题

1JVM参数

1.1 标准参数

所谓的标准参数，就是不会随着我们JDK 变化而变化版本的参数 这种参数可以通过Java -help查看（和Java -version使用方式一样）

Microsoft Windows [版本 10.0.22000.795]
(c) Microsoft Corporation。保留所有权利。

C:\Users\zwq>java -help
用法: java [-options] class [args...]
           (执行类)
   或  java [-options] -jar jarfile [args...]
           (执行 jar 文件)
其中选项包括:
    -d32          使用 32 位数据模型 (如果可用)
    -d64          使用 64 位数据模型 (如果可用)
    -server       选择 "server" VM
                  默认 VM 是 server.

    -cp <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
    -classpath <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
                  用 ; 分隔的目录, JAR 档案
                  和 ZIP 档案列表, 用于搜索类文件。
    -D<名称>=<值>
                  设置系统属性
    -verbose:[class|gc|jni]
                  启用详细输出
    -version      输出产品版本并退出
    -version:<值>
                  警告: 此功能已过时, 将在
                  未来发行版中删除。
                  需要指定的版本才能运行
    -showversion  输出产品版本并继续
    -jre-restrict-search | -no-jre-restrict-search
                  警告: 此功能已过时, 将在
                  未来发行版中删除。
                  在版本搜索中包括/排除用户专用 JRE
    -? -help      输出此帮助消息
    -X            输出非标准选项的帮助
    -ea[:...|:]
    -enableassertions[:...|:]
                  按指定的粒度启用断言
    -da[:...|:]
    -disableassertions[:...|:]
                  禁用具有指定粒度的断言
    -esa | -enablesystemassertions
                  启用系统断言
    -dsa | -disablesystemassertions
                  禁用系统断言
    -agentlib:[=<选项>]
                  加载本机代理库 , 例如 -agentlib:hprof
                  另请参阅 -agentlib:jdwp=help 和 -agentlib:hprof=help
    -agentpath:[=<选项>]
                  按完整路径名加载本机代理库
    -javaagent:[=<选项>]
                  加载 Java 编程语言代理, 请参阅 java.lang.instrument
    -splash:
                  使用指定的图像显示启动屏幕
有关详细信息, 请参阅 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/documentation/index.html。

1.2 -X 参数（非标准参数)

在jdk某个版本中存在，可能会随着版本变更移除，在标准参数的基础上进行扩展的参数，输入“java -X”命令，能够获得当前JVM支持的所有非标准参数列表（你会发现，其实并不多哦）。

C:\Users\zwq>java -X
    -Xmixed           混合模式执行（默认）
    -Xint             仅解释模式执行
    -Xbootclasspath:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                      设置引导类和资源的搜索路径
    -Xbootclasspath/a:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                      附加在引导类路径末尾
    -Xbootclasspath/p:<用 ; 分隔的目录和 zip/jar 文件>
                      置于引导类路径之前
    -Xdiag            显示附加诊断消息
    -Xnoclassgc        禁用类垃圾收集
    -Xincgc           启用增量垃圾收集
    -Xloggc:    将 GC 状态记录在文件中（带时间戳）
    -Xbatch           禁用后台编译
    -Xms        设置初始 Java 堆大小
    -Xmx        设置最大 Java 堆大小
    -Xss        设置 Java 线程堆栈大小
    -Xprof            输出 cpu 分析数据
    -Xfuture          启用最严格的检查，预计会成为将来的默认值
    -Xrs              减少 Java/VM 对操作系统信号的使用（请参阅文档）
    -Xcheck:jni       对 JNI 函数执行其他检查
    -Xshare:off       不尝试使用共享类数据
    -Xshare:auto      在可能的情况下使用共享类数据（默认）
    -Xshare:on        要求使用共享类数据，否则将失败。
    -XshowSettings    显示所有设置并继续
    -XshowSettings:system
                      （仅限 Linux）显示系统或容器
                      配置并继续
    -XshowSettings:all
                      显示所有设置并继续
    -XshowSettings:vm 显示所有与 vm 相关的设置并继续
    -XshowSettings:properties
                      显示所有属性设置并继续
    -XshowSettings:locale
                      显示所有与区域设置相关的设置并继续

-X 选项是非标准选项。如有更改，恕不另行通知。

1.3 -XX 参数（非Stable参数）

此类参数各个jvm实现会有所不同（用的最多：JVM调优），将来可能会随时取消，需要慎重使用； 以-XX表示的非Stable参数， JVM（Hotspot）中主要的参数可以大致分为3类

**性能参数（Performance Options）：**用于JVM的性能调优和内存分配控制，如初始化内存大小的设置；

**行为参数（Behavioral Options）：**用于改变JVM的基础行为，如GC的方式和算法的选择；

**调试参数（Debugging Options）：**用于监控、打印、输出等jvm参数，用于显示jvm更加详细的信息；

对于非Stable参数，使用方法有4种： -XX:+ 启用选项

-XX:- 不启用选项

-XX:= 给选项设置一个数字类型值，可跟单位，例如 32k, 1024m, 2g

-XX:= 给选项设置一个字符串值，例如-XX:HeapDumpPath=./dump.core

1.3.1性能参数

性能参数往往用来定义内存分配的大小和比例，相比于行为参数和调试参数，一个比较明显的区别是性能参数后面往往跟的有数值，常用如下：

1.3.2行为参数

行为参数主要用来选择使用什么样的垃圾收集器组合，以及控制运行过程中的GC策略等

1.3.3调试参数

调试参数，主要用于监控和打印GC的信息

1.4其他参数（一定要背下来）

-Xms100M 等价于 -XX:InitialHeapSize=100M 堆的初始化大小 -Xmx100M 等价于 -XX:MaxHeapSize=100M 堆的最大内存 -Xss100k 等价于 -XX:ThreadStackSize=100k 虚拟机栈的大小 默认是1m

2设置参数的方式

1. 开发工具 IDEA 、Eclipse 在run configuration 里设置VM option 运行jar包， java -XX:+UseG1GC xxx.jar
2. 线上环境 web容器：Tomcat， startup.sh -> catalina.sh(卡特琳娜) 里设置JVM 参数 jsp + jinfo 查看某个java进程的参数，然后再调整设置
3. 真实调优 java -XX:+UseG1GC xxx.jar

3 五大常用命令（一定要背下来）

3.1 JPS

查看java进程id

查看当前系统上，正在运行的java 进程 id列表和运行的类全限定名

3.2 jinfo

查看参数

1. 实时查看某个进程id的jvm 参数

1. 查看某个进程id的所有jvm参数

1. 修改我们可以 manageable 热更新的参数

3.3 jstat

查看性能 类加载、内存、垃圾收集情况、 JIT 实时编译的运行时数据

虚拟机统计信息监控工具，本地或者远程虚拟机进程中的类加载、内存、垃圾收集、即时编译等运行时数据

参数解释：

举几个例子：

1. 查看类装载信息

jstat -class PID 1000 10 查看某个java进程的类装载信息，每1000毫秒输出一 次，共输出10次

1. 查看垃圾收集信息 jstat -gc PID 1000 10

C = Capacity 容量 U = Used 已使用的意思 P = permanent 永久代 S = Survivor 幸存者 Y = Young T = time 时间 E = Eden

3.4 jstack 堆栈信息

查看线程堆栈信息

jstack pid 查看线程堆栈

3.5jmap

生成堆栈转储快照

The jmap command prints shared object memory maps or heap memory details of a specified process, core file, or remote debug server.

打印堆内存相关信息

jmap -heap PID

dump 堆内存相关信息

jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 44808

要是在发生堆内存溢出的时候，能自动dump出该文件就好了

一般在开发中，JVM参数可以加上下面两句，这样内存溢出时，会自动dump出该文件

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heap.hprof

-Xmx20M -Xms20M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heap.hprof 启动，然后访问 localhost:9090/heap

在服务器 在tomcat启动参数中加入两个参数 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/export/tomcat/xxx/xx/heap.hprof

在排查的的时候

jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 44808

一般dump下来的文件可以结合工具来分析

4调优常用工具

jconsole、jvisualvm、MAT 在分析Dump文件的时候用 GC Viewer 分析GC日志

4.1jconsole

Jconsole工具是JDK自带的可视化监控工具。查看java应用程序的运行情况、监控堆信息、永久区使用情况、类加载情况等等

命令行中输入：jconsole 即可

4.2jvisualvm

监控本地java进程 可监控本地java进程的CPU，类，线程等等。 监控远端java进程

比如监控客户端的tomcat

演示一下部署在阿里云服务器上的tomcat

(1)在visualvm中选中“远程”，右击“添加” (2)主机名上写服务器的ip地址，比如31.100.39.63，然后点击“确定” (3)右击该主机“31.100.39.63”，添加“JMX”[也就是通过JMX技术具体监控远端服务器哪个Java进程] (4)要想让服务器上的tomcat被连接，需要改一下 bin/catalina.sh 这个文件

注意下面的8998不要和服务器上其他端口冲突

JAVA_OPTS=“$JAVA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote - Djava.rmi.server.hostname=31.100.39.63 - Dcom.sun.management.jmxremote.port=8998 - Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false - Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=true - Dcom.sun.management.jmxremote.access.file=…/conf/jmxremote.access -Dcom.sun.management.jmxremote.password.file=…/conf/jmxremote.pass word”

(5)在 …/conf 文件中添加两个文件jmxremote.access和jmxremote.password jmxremote.access 文件

guest readonly manager readwrite

jmxremote.password 文件

guest guest manager manager

授予权限 : chmod 600 *jmxremot*

(6)将连接服务器地址改为公网ip地址 (7)设置上述端口对应的阿里云安全策略和防火墙策略 (8)启动tomcat，来到bin目录

./startup.sh

(9)查看tomcat启动日志以及端口监听

tail -f ../logs/catalina.out lsof -i tcp:8080

(10)查看8998监听情况，可以发现多开了几个端口

lsof -i:8998 得到PID netstat -antup | grep PID

(11)在刚才的JMX中输入8998端口，并且输入用户名和密码则登录成功

端口:8998 用户名:manager 密码:manager

4.3 MAT

Java堆分析器，用于查找内存泄漏 Heap Dump，称为堆转储文件，是Java进程在某个时间内的快照 下载地址 ：https://www.eclipse.org/mat/downloads.php

Dump信息包含的内容

• All Objects Class, fifields, primitive values and references
• All Classes Classloader, name, super class, static fifields
• Garbage Collection Roots Objects defifined to be reachable by the JVM
• Thread Stacks and Local Variables The call-stacks of threads at the moment of the snapshot, and per-frame information about local objects

获取Dump文件 手动

jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 44808

自动 idea设置VM参数、或者运行jar包时 设置

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heap.hprof

4.4使用MAT

Histogram Histogram [ˈhɪstəɡræm] 柱状图 ：可以列出内存中的对象，对象的个数及其大小

Class Name:类名称，java类名 Objects:类的对象的数量，这个对象被创建了多少个 Shallow Heap:一个对象内存的消耗大小，不包含对其他对象的引用 Retained Heap: 是shallow Heap的总和，即该对象被GC之后所能回收到内存的总和。

右击类名—>List Objects—>with incoming references—>列出该类的实例

右击Java对象名—>Merge Shortest Paths to GC Roots—>exclude all …—>找到GC Root以及原因

Leak[li:k] Suspects [səˈspekts] 查找并分析内存泄漏的可能原因

Reports—>Leak Suspects—>Details

Top Consumers

列出大对象

5调优实战分析

5.1生产环境事故

java 进程突然消失了

线上程序异常，首先你得知道Java 的异常体系，分别为 Exception、Error 两种体系，对于Exception我们程序员一般分为受检异常和非受检异常，大部分异常都能通过log文件分析。

Error异常体系发生的原因有jvm自身的bug，应用程序错误，jvm参数配置不当，服务器资源不足，jni调用错误等等。当我们JVM 出现致命错误，会生成一个错误的文件，hs_error_pid.log，里面有导致 JVM 崩溃的重要信息。

比如： 线程信息、所有线程信息、堆信息、gc相关记录

解决思路：

1. 业务日志 没有错误
2. JVM 错误日志 hs_error_pid.log

可以通过设置以下这个参数，来指定错误日志路径 -XX:ErrorFile=./

通过分析我们的 jvm 错误日志定位问题，然后解决。

5.2程序监控调优

前提：java 应用程序必然是正常运行的。.

目的：减少GC 频率，减少Full GC

发现现象才去解决？比如说 CPU 飙升、内存飙升

1. 打印dump文件分析堆内存
2. 打印GC日志，分析日志文件

-Xms30m -Xmx30m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heap1.hprof -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:gc.log

1. 定位问题
2. 调节参数
3. 观察结果
4. 重复4、5步

5.3GC的次数频繁怎么办？

打印出GC日志，到底是minorGC频繁还是majorGC频繁，结合工具看一下 （1）适当增加堆内存的空间 （2）选择垃圾收集器不合适 （3）（如果是G1）停顿时间是否太严格，或者堆存的使用率可以调成高于45%

5.4几个面试问题

调优无非就是 减少GC次数、减少Full GC，提高应用程序的吞吐量

（1）内存泄漏与内存溢出的区别 内存泄漏：对象无法得到及时的回收，持续占用内存空间，从而造成内存空间的浪费。 内存溢出：内存泄漏到一定的程度就会导致内存溢出，但是内存溢出也有可能是大对象导致的。

（2）young gc会有stw吗？ 不管什么 GC，都会有 stop-the-world，只是发生时间的长短。

（3）major gc和full gc的区别 major gc指的是老年代的gc，而full gc等于young+old+metaspace的gc。

（4）G1与CMS的区别是什么 CMS 用于老年代的回收，而 G1 用于新生代和老年代的回收。 G1 使用了 Region 方式对堆内存进行了划分，且基于标记整理算法实现，整体减少了垃圾碎片的产生。

（5）什么是直接内存 直接内存是在java堆外的、直接向系统申请的内存空间。通常访问直接内存的速度会优于Java堆。因此出于性能的考虑，读写频繁的场合可能会考虑使用直接内存。 （6）不可达的对象一定要被回收吗？ 即使在可达性分析法中不可达的对象，也并非是“非死不可”的，这时候它们暂时处于“缓刑阶段”，要真正宣告一个对象死亡，至少要经历两次标记过程；可达性分法中不可达的对象被第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行fifinalize 方法。当对象没有覆盖 fifinalize 方法，或 fifinalize 方法已经被虚拟机调用过时，虚拟机将这两种情况视为没有必要执行。 被判定为需要执行的对象将会被放在一个队列中进行第二次标记，除非这个对象与引用链上的任何一个对象建立关联，否则就会被真的回收。

（7）方法区中的无用类回收 方法区主要回收的是无用的类，那么如何判断一个类是无用的类的呢？判定一个常量是否是“废弃常量”比较简单，而要判定一个类是否是“无用的类”的条件则相对苛刻许多。 类需要同时满足下面 3 个条件才能算是 “无用的类” ： 该类所有的实例都已经被回收，也就是 Java 堆中不存在该类的任何实例。 加载该类的 ClassLoader 已经被回收。 该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

虚拟机可以对满足上述 3 个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是“可以”，而并不是和对象一样不使用了就会必然被回收