手册 > jvm 调优及问题排查 (未完待续)优化方向 gc关键指标：EU、OU、YGC、FGC、GCT。优化方向：根

命令汇总

###### jdk8 查看jvm堆信息 
# eg: jmap -heap 10712
jmap -heap <pid>

###### jdk21 查看jvm堆信息 
# eg: jhsdb jmap --heap --pid 10712 
jhsdb jmap --heap --pid <pid>

###### 查看当前生效的值
jinfo -flags <pid>


###### 实时监控 Java 虚拟机（JVM）垃圾回收（GC）统计信息 1000ms刷新一次
jstat -gc <pid> 1000

###### 监控老年代增长趋势
jstat -gcutil

###### 导出堆快照
jmap -dump:live,format=b,file=heap.hprof <pid>

优化参数汇总

###### 调整Survivor区比例（Eden:Survivor=6:1:1）
# 默认 SurvivorRatio=8 ，即Eden:Survivor=8:1:1
-XX:SurvivorRatio=6

###### 增大年轻代（如512MB）
-Xmn512m

###### 调整晋升阈值（避免过早晋升）
-XX:MaxTenuringThreshold=15

###### 切换至 G1 GC（如堆内存允许）改善 GC 体验
-XX:+UseG1GC

###### 打印 详细的垃圾回收日志，包括每次 GC 的类型、内存区域变化、耗时等信息
-XX:+PrintGCDetails

###### 打印 JVM 动态调整内存区域的决策日志（仅对支持自适应调整的 GC 如 Parallel Scavenge、G1 有效）
-XX:+PrintAdaptiveSizePolicy

###### 输出到文件
-Xloggc:/path/to/gc.log

###### 添加时间戳
-XX:+PrintGCDateStamps

# 基础诊断
###### 实时内存监控（每秒1次）
jstat -gcutil <pid> 1000 

###### 线程快照（间隔5秒取3次）
for i in {1..3}; do jstack <pid> > thread_$i.log; sleep 5; done

###### 堆内存直方图（不触发Full GC）
jmap -histo:live <pid> > histo.log

调优目标

降低延迟（减少 GC 停顿时间）
提高吞吐量（最大化应用运行时间）
控制内存占用（避免 OOM 或资源浪费）

场景

内存泄漏排查 (Old Gen持续增长，频繁Full GC)
1. 使用 jmap -dump:live,format=b,file=heap.hprof <pid> 导出堆快照
2. 用 Eclipse MAT 或 JVisualVM 分析对象引用链
3. 结合 jstat -gcutil 监控老年代增长趋势

大数据计算（高吞吐优先）

# Parallel GC 配置示例
java -Xms16g -Xmx16g \
     -XX:+UseParallelGC \
     -XX:ParallelGCThreads=8 \
     -XX:+UseAdaptiveSizePolicy \
     -jar app.jar

Web 服务（低延迟优先）

# G1 GC 配置示例
java -Xms8g -Xmx8g \
     -XX:+UseG1GC \
     -XX:MaxGCPauseMillis=100 \
     -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=35 \
     -jar app.jar

GC性能问题 (STW时间过长，吞吐量下降 )

GC日志 + jstat实时监控

# 1. 检查GC日志关键指标
[PSYoungGen: 819200K->0K(917504K)] 
 819200K->192304K(3056640K), 
 0.0364159 secs]

# 关注点：
#   - 回收前后内存变化（如192304K残留）
#   - 耗时（0.036s）
#   - GC类型（Young/Full/Mixed）

# 2. 计算GC效率
吞吐量 = 1 - (GC时间/总运行时间)
停顿时间 = Avg(STW时间)

CPU飙高 (线程长期满载)

top -Hp + jstack线程栈

# 1. 定位高CPU线程
top -Hp <pid>  # 记录线程ID
printf "%x\n" <tid>  # 转16进制

# 2. 分析线程栈
jstack <pid> | grep -A20 <nid>  # 匹配16进制ID

# 3. 常见模式：
#   - 死循环：线程长期处于RUNNABLE
#   - 锁竞争：BLOCKED状态线程堆积

死锁/阻塞 (请求超时，线程池耗尽)
- jstack锁竞争分析

优化策略

问题现象	可能原因
频繁 Full GC	内存泄漏 / 大对象分配
Young GC 耗时过长	Eden 区过大 / 对象存活率高
应用卡顿（STW 明显）	GC 算法不匹配场景

gc关键指标：EU、OU、YGC、FGC、GCT。
优化方向：根据数据调整堆大小、年轻代/老年代比例、GC 策略

避坑指南

避免过度调优：优先优化代码（如减少临时对象、缓存管理）。
不要盲目设大堆内存：可能引发长 GC 停顿（如 Full GC 耗时与堆大小正相关）。
生产环境测试：任何参数调整需通过压测验证（推荐 JMeter / Gatling）

生产环境注意事项

安全采集数据
- 使用jmap -dump:live替代强制Full GC的-dump
- Arthas的heapdump命令支持动态采样

低开销监控

bash

# 轻量级持续记录
nohup jstat -gcutil <pid> 300000 > gc.log &

# 动态开启Debug
jinfo -flag +PrintGCDetails <pid>

容器化环境适配

bash

# 在K8s中获取诊断信息
kubectl exec <pod> -- jstack 1 > thread.log
kubectl cp <pod>:heap.hprof .

工具链

工具	用途
JDK Mission Control	深度性能分析
Async-Profiler	低开销 CPU & 内存火焰图
GCViewer	GC 日志可视化分析

场景	工具	关键能力
内存分析	Eclipse MAT / JProfiler	对象支配树、泄漏嫌疑报告
连续监控	Prometheus + Grafana	趋势可视化、自动告警
动态诊断	Arthas	方法调用追踪、热修复

生成的 gc 日志可通过工具可视化分析：

GCEasy（在线工具）：gceasy.io
GCViewer（本地工具）：github.com/chewiebug/G…

典型Case库

案例1：MetaSpace泄漏

现象：ClassLoader数量持续增长
工具：jmap -clstats <pid>
根因：动态类生成未卸载

案例2：偏向锁竞争

现象：CPU高但利用率低
解决：-XX:-UseBiasedLocking

案例3：G1 Humongous分配

现象：Mixed GC频繁但回收效果差
定位：jcmd <pid> GC.heap_info

垃圾回收器选择

GC 类型	适用场景	关键参数
G1 GC	大堆（>4GB）、低延迟	`-XX:+UseG1GC`
ZGC	超大堆（TB 级）、亚毫秒停顿	`-XX:+UseZGC`
Shenandoah	低延迟、高吞吐	`-XX:+UseShenandoahGC`
Parallel	高吞吐量（批处理）	`-XX:+UseParallelGC`

执行示例

jmap -heap 10712

F:\app\jdk\bin>jmap -heap 10712
Attaching to process ID 10712, please wait...
Debugger attached successfully.
Client compiler detected.
JVM version is 25.151-b12

using thread-local object allocation.
Mark Sweep Compact GC

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 40
   MaxHeapFreeRatio         = 70
   MaxHeapSize              = 268435456 (256.0MB)
   NewSize                  = 8388608 (8.0MB)
   MaxNewSize               = 89456640 (85.3125MB)
   OldSize                  = 16777216 (16.0MB)
   NewRatio                 = 2
   SurvivorRatio            = 8
   MetaspaceSize            = 12582912 (12.0MB)
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
   MaxMetaspaceSize         = 4294901760 (4095.9375MB)
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)

Heap Usage:
New Generation (Eden + 1 Survivor Space):
   capacity = 39518208 (37.6875MB)
   used     = 23951624 (22.84204864501953MB)
   free     = 15566584 (14.845451354980469MB)
   60.60908429855929% used
Eden Space:
   capacity = 35127296 (33.5MB)
   used     = 23267608 (22.189720153808594MB)
   free     = 11859688 (11.310279846191406MB)
   66.23797060838386% used
From Space:
   capacity = 4390912 (4.1875MB)
   used     = 684016 (0.6523284912109375MB)
   free     = 3706896 (3.5351715087890625MB)
   15.577993819962687% used
To Space:
   capacity = 4390912 (4.1875MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 4390912 (4.1875MB)
   0.0% used
tenured generation:
   capacity = 87724032 (83.66015625MB)
   used     = 64147744 (61.176055908203125MB)
   free     = 23576288 (22.484100341796875MB)
   73.12448201195312% used

18018 interned Strings occupying 1430480 bytes.

说明

堆配置 Heap Configuration

参数	值	说明
`MinHeapFreeRatio=40`	40%	GC 后堆最小空闲比例（低于此值会扩容）
`MaxHeapFreeRatio=70`	70%	GC 后堆最大空闲比例（高于此值会缩容）
`MaxHeapSize=256MB`	256MB	堆最大容量
`NewSize=8MB`	8MB	年轻代初始大小
`MaxNewSize=85.31MB`	85.31MB	年轻代可扩展到的最大值
`OldSize=16MB`	16MB	老年代初始大小
`NewRatio=2`	2	老年代:年轻代=2:1（动态调整）
`SurvivorRatio=8`	8	Eden:Survivor=8:1:1（默认）
`MetaspaceSize=12MB`	12MB	元空间初始大小
`MaxMetaspaceSize=4096MB`	4096MB	元空间最大容量

堆使用情况 Heap Usage

年轻代 New Generation

区域	容量	已使用	使用率	说明
Eden	33.5MB	22.19MB	66.24%	新对象分配区，使用率正常
From Survivor	4.1875MB	0.65MB	15.58%	存放上次 GC 存活对象
To Survivor	4.1875MB	0MB	0%	下次 GC 的目标区域

Eden 使用率 66% ：新对象分配正常，未满。
From Survivor 使用率 15.58% ：存活对象较少，Minor GC 效率较高。
To Survivor 空闲：等待下次 GC 复制存活对象。

老年代 Tenured Generation

参数	值	说明
容量	83.66MB	老年代当前大小
已使用	61.18MB	73.12%	接近警戒线
空闲	22.48MB	剩余空间

老年代使用率 73% ：
- 如果持续增长，可能触发 Full GC（MSC 的 Full GC 会 STW）。
- 可能原因：
  - 长期存活对象过多（如缓存、静态集合）。
  - 对象过早晋升（Survivor 区较小或 MaxTenuringThreshold 设置过低）。

jhsdb jmap --heap --pid 8104

C:\WINDOWS\system32>jhsdb jmap --heap --pid 8104
Attaching to process ID 8104, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 21.0.6+8-LTS-188

using thread-local object allocation.
Garbage-First (G1) GC with 6 thread(s)

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 40
   MaxHeapFreeRatio         = 70
   MaxHeapSize              = 805306368 (768.0MB)
   NewSize                  = 1363144 (1.2999954223632812MB)
   MaxNewSize               = 482344960 (460.0MB)
   OldSize                  = 5452592 (5.1999969482421875MB)
   NewRatio                 = 2
   SurvivorRatio            = 8
   MetaspaceSize            = 22020096 (21.0MB)
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB
   G1HeapRegionSize         = 1048576 (1.0MB)

Heap Usage:
G1 Heap:
   regions  = 768
   capacity = 805306368 (768.0MB)
   used     = 74662016 (71.2032470703125MB)
   free     = 730644352 (696.7967529296875MB)
   9.27125612894694% used
G1 Young Generation:
Eden Space:
   regions  = 4
   capacity = 145752064 (139.0MB)
   used     = 4194304 (4.0MB)
   free     = 141557760 (135.0MB)
   2.8776978417266186% used
Survivor Space:
   regions  = 3
   capacity = 4194304 (4.0MB)
   used     = 4090088 (3.9006118774414062MB)
   free     = 104216 (0.09938812255859375MB)
   97.51529693603516% used
G1 Old Generation:
   regions  = 66
   capacity = 88080384 (84.0MB)
   used     = 66377624 (63.302635192871094MB)
   free     = 21702760 (20.697364807128906MB)
   75.36027999151321% used

说明

堆配置 Heap Configuration

参数	值	说明
`MinHeapFreeRatio=40`	40%	GC 后堆最小空闲比例（低于此值会扩容）
`MaxHeapFreeRatio=70`	70%	GC 后堆最大空闲比例（高于此值会缩容）
`MaxHeapSize=768MB`	768MB	堆最大容量
`NewSize=1.3MB`	1.3MB	年轻代初始大小
`MaxNewSize=460MB`	460MB	年轻代可扩展到的最大值
`OldSize=5.2MB`	5.2MB	老年代初始大小
`NewRatio=2`	2	老年代:年轻代=2:1（动态调整）
`SurvivorRatio=8`	8	Eden:Survivor=8:1:1（默认）
`MetaspaceSize=21MB`	21MB	元空间初始大小
`MaxMetaspaceSize=17592186044415 MB`	~16EB	元空间最大容量（几乎无限制）
`G1HeapRegionSize=1MB`	1MB	G1 的 Region 大小

G1 GC 特性：
- 堆被划分为多个 1MB 的 Region（共 768 个，对应 MaxHeapSize=768MB）。
- 年轻代和老年代不再固定大小，而是由 多个 Region 动态组成。
年轻代（Young Generation） ：
- 初始 1.3MB，最大可到 460MB。
老年代（Old Generation） ：
- 初始 5.2MB，当前占用 84MB（75.36% 使用率）

Heap Usage（堆使用情况）

(1) G1 Heap（整个堆）

参数	值	说明
Regions	768	总 Region 数量
Capacity	768MB	堆总容量
Used	71.2MB	9.27%	当前使用量
Free	696.8MB	90.73%	剩余空间

堆使用率极低（9.27%） ，说明应用当前内存压力很小。

(2) G1 Young Generation（年轻代）

区域	Regions	容量	已使用	使用率	说明
Eden	4	4MB	4MB	2.88%	新对象分配区
Survivor	3	3MB	3.9MB	97.52%	存放上次 GC 存活对象

Eden 使用率极低（2.88%） ：新对象分配很少。
Survivor 使用率 97.52% ：几乎满，但 G1 会动态调整 Survivor 数量。

(3) G1 Old Generation（老年代）

参数	值	说明
Regions	66	老年代占 66 个 Region
Capacity	84MB	老年代当前容量
Used	63.3MB	75.36%	接近警戒线
Free	20.7MB	剩余空间

老年代使用率 75% ：
- G1 的 默认触发阈值（InitiatingHeapOccupancyPercent）为 45% ，但当前未触发 Mixed GC（可能因 IHOP 动态调整）。
- 如果持续增长，可能触发 Mixed GC（回收老年代 Region）。

jstat -gc 8104 1000

C:\WINDOWS\system32>jstat -gc 8104 1000
    S0C         S1C         S0U         S1U          EC           EU           OC           OU          MC         MU       CCSC      CCSU     YGC     YGCT     FGC    FGCT     CGC    CGCT       GCT
        0.0      1024.0         0.0       139.4     100352.0      20480.0      59392.0      45831.0    53696.0    52504.0    6912.0    6431.4     81     0.110     1     0.023    54     0.093     0.226
        0.0      1024.0         0.0       139.4     100352.0      22528.0      59392.0      45831.0    53696.0    52504.0    6912.0    6431.4     81     0.110     1     0.023    54     0.093     0.226
        0.0      1024.0         0.0       139.4     100352.0      22528.0      59392.0      45831.0    53696.0    52504.0    6912.0    6431.4     81     0.110     1     0.023    54     0.093     0.226

说明

列名	含义	单位
S0C	Survivor 0 区当前容量（Capacity）	KB
S1C	Survivor 1 区当前容量	KB
S0U	Survivor 0 区已使用量（Used）	KB
S1U	Survivor 1 区已使用量	KB
EC	Eden 区当前容量	KB
EU	Eden 区已使用量	KB
OC	老年代（Old）容量	KB
OU	老年代已使用量	KB
MC	元空间（Metaspace）容量	KB
MU	元空间已使用量	KB
YGC	年轻代 GC 次数（Young GC Count）	次
YGCT	年轻代 GC 总耗时（Young GC Time）	秒
FGC	Full GC 次数	次
FGCT	Full GC 总耗时	秒
GCT	所有 GC 总耗时	秒