1. JVM:你的Java代码的“霸道总裁”
想象一下,你写的Java代码是个小员工,而JVM就是那个掌控全局的霸道总裁!它把代码关进“小黑屋”(内存),指挥GC(清洁工)打扫卫生,还动不动就抛出OOM(开除通知)—— “内存不够?自己想办法!”
内存宫殿的职场规则:
- 堆(Heap) :公司仓库,堆满对象(打工人)。新人(新对象)挤在Eden区工位,老油条(长期对象)升职到老年代(Old Gen)。
- 栈(Stack) :办公桌,每个线程独享。方法调用像叠文件——“压栈!”;干完活就“弹栈!”(StackOverflow = 桌子堆炸了)。
- 方法区(Metaspace) :档案室,存类信息(员工档案)。JDK8后取消“永久工”(PermGen),改用外包(Metaspace),随时扩容不报错!
类加载器:HR的招聘黑幕
- 双亲委派:招人先问领导(Bootstrap→Ext→App),防止招到山寨类(安全漏洞)。
- 沙箱机制:禁止用
java.*包名开公司(防止篡改核心类),像禁止员工冒充CEO签名!
2. GC清洁工的“花式打扫法”
GC不是扫地僧,是996清洁工!不同场景有不同绝活:
年轻代(YGC)—— 保洁阿姨的闪电战
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复制算法
:把Eden区的“好物件”搬到Survivor区(S0/S1),垃圾直接扔。
比喻:办公室大扫除,把有用文件挪到新柜子,废纸篓清空! -
晋升机制:躲过15次清扫(-XX:MaxTenuringThreshold)的老员工,升职到老年代(养老区)。
老年代(Full GC)—— 拆迁队的暴力施工
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标记-清除:贴标签(存活对象)→ 拆墙(清垃圾)→ 碎片遍地(内存不连续)。
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标记-整理:拆完还砌墙(整理内存),代价是全员停工(STW卡成PPT)!
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G1收集器
:分区管理,像智能扫地机器人,“东区扫完扫西区!”(-XX:+UseG1GC)。
ZGC的魔法:彩色指针与时空穿越
- 指针染色:用指针颜色标记对象状态(像文件贴红黄绿标签)。
- 读屏障:读数据时自动修复指针(像AI实时翻译),实现TB堆内存下<10ms停顿!
3. 调优实战:从“OOM崩溃”到“性能怪兽”
场景1:电商大促,订单系统卡成狗
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症状:Full GC每小时3次,每次卡顿2秒!
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诊断:
jstat -gc pid发现老年代1秒涨50MB(内存泄漏)。 -
破案:
jmap -dump导出堆内存,用MAT工具揪出“订单缓存未释放”(像找到办公室囤积的过期文件)。 -
药方
:
-Xmx4g -Xms4g # 堆内存4G固定 -XX:+UseG1GC # G1分区回收 -XX:MaxGCPauseMillis=100 # 单次GC<100ms
场景2:递归爆栈,StackOverflow的哲学问题
-
症状:
java.lang.StackOverflowError(无限递归像在楼梯上原地跑步)。 -
药方
:
-Xss2m # 线程栈从1MB→2MB(加宽楼梯)忠告
:递归改循环,像把螺旋楼梯改成电梯!
防坑指南:
- 内存泄漏:
static Map缓存无过期时间 → 用WeakHashMap或定期清理。 - 元空间爆炸:-XX:MetaspaceSize=256m(档案室别太小,否则频繁扩容)。
4. 工具包:JVM的“X光机+瑞士军刀”
初级装备:
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jps:查JVM进程(保安点名册)。
-
jinfo
:看运行参数(员工档案查询)。
jinfo -flags pid # 查JVM的“公司规章制度”
中级装备:
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jstack
:抓线程快照(监控办公室摄像头)。
jstack pid | grep "java.lang.Thread.State" # 揪出死锁(两个线程抢会议室僵持) -
jmap
:堆内存解剖(法医验尸)。
jmap -histo:live pid # 统计堆内存“人口普查”
终极武器:
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Arthas
:线上诊断神器(像给JVM装窃听器)。
watch com.example.Service * "{params,returnObj}" # 偷窥方法参数和返回值 -
JVisualVM:图形化监控(总裁办公室的监控大屏)。
5. 高频面试题:JVM的灵魂拷问
Q:对象在哪出生?在哪退休? A:新人Eden区报到 → 熬过YGC进Survivor → 15次不倒进老年代 → 退休(GC回收)。
Q:为什么Full GC比YGC慢10倍? A:YGC只扫年轻代(小办公室),Full GC扫全公司(堆+方法区),还要整理内存(给文件柜重新编号)!
Q:如何避免OOM? A:
- 堆别太小(-Xmx别抠门)。
- 线程栈别太浅(-Xss防递归爆栈)。
- 缓存加过期时间(防内存泄漏)。
- 大文件用NIO(别把整个仓库塞进办公室)。
结语:JVM调优的终极哲学
“少new对象,多复用,定期释放——内存不是ATM,取之不尽!” “GC不是敌人,是帮你打扫战场的队友——别让它累到罢工!”
下次OOM时,笑着打开Arthas,优雅地甩出一句:
# 一键定位内存泄漏
heapdump /tmp/heap.hprof
记住:调优不是玄学,是科学!—— 你的代码值得一个更好的“霸道总裁”。
(本文基于JVM内存模型、GC算法、调优参数及工具详解,用职场梗解构硬核知识。)