FullGC排查手册本文介绍Full GC 的排查方法，通过 jstat、jmap、jstack 等工具分析 GC 状态

FullGC 如何排查

在生产环境中，Full GC 是 JVM 性能问题中最常见、最严重的问题之一。
典型表现：

服务 响应变慢
CPU 突然飙高
接口超时
服务卡顿甚至假死

因此大厂通常有一套 标准化 FullGC 排查流程。

一、JVM 问题排查全景图

JVM问题
   │
   ├─ GC问题
   │     ├ jstat
   │     ├ jmap
   │     └ MAT
   │
   ├─ CPU高
   │     ├ top
   │     └ jstack
   │
   ├─ 线程问题
   │     └ jstack
   │
   └─ 实时诊断
         └ Arthas

二、JVM排查常用命令

命令	作用
`jps -l`	查看 Java 进程
`jstat -gcutil pid`	查看 GC 使用率
`jmap -heap pid`	查看堆结构
`jmap -histo pid`	查看对象数量
`jmap -dump`	dump 堆
`jstack pid`	查看线程
`jcmd pid GC.heap_info`	查看堆
`jcmd pid GC.class_histogram`	对象统计

三、第一步：确认是否发生 Full GC

使用命令：

jstat -gcutil <pid> 1000

含义：

jstat -gcutil pid interval

参数	含义
jstat	JVM 监控工具
-gcutil	查看 GC 内存使用率
pid	Java 进程ID
interval	采样间隔(ms)

jstat 输出示例

S0     S1     E      O      M     CCS    YGC    YGCT   FGC   FGCT    GCT
0.00   0.00  20.35  80.12  92.14  88.23  1234   15.23   3     2.34   17.57

字段含义

字段	含义
S0	Survivor0 使用率
S1	Survivor1 使用率
E	Eden 使用率
O	Old 老年代使用率
M	Metaspace
CCS	压缩类空间
YGC	Young GC 次数
YGCT	Young GC 总时间
FGC	Full GC 次数
FGCT	Full GC 总时间
GCT	GC 总时间

四、重点排查三个指标

1 Old区使用率（O）

O = Old区使用率

如果：

O > 90%

说明：

老年代即将满
马上可能 Full GC

2 Full GC 次数（FGC）

如果：

FGC 不断增长

例如：

1 → 2 → 3 → 4 → 5

说明：

Full GC 正在频繁发生

3 Full GC 耗时（FGCT）

FGCT = Full GC 总耗时

如果：

FGCT 快速增长

例如：

30s → 60s → 120s

说明：

Full GC 非常耗时

五、第二步：查看对象分布

执行：

jmap -histo:live <pid> | head -20

示例：

num     #instances     #bytes      class name
1       1000000        800MB       java.lang.String
2       500000         400MB       HashMap$Node

说明：

String 占用内存过多

可能原因：

大量缓存
Map未释放
String拼接

六、第三步：查看堆结构

执行：

jmap -heap <pid>

示例输出：

Heap Configuration:
   MaxHeapSize      = 4096MB
   NewSize          = 125MB
   OldSize          = 333MB
   NewRatio         = 2
   SurvivorRatio    = 8

含义

参数	含义
MaxHeapSize	最大堆
NewSize	新生代
OldSize	老年代
NewRatio	新生代:老年代
SurvivorRatio	Eden:Survivor

七、第四步：Dump堆内存

执行：

jmap -dump:live,format=b,file=heap.hprof <pid>

生成文件：

heap.hprof

这个文件包含：

JVM 所有对象

八、第五步：使用 MAT 分析

打开工具：

Eclipse MAT

导入：

heap.hprof

MAT 排查口诀

Histogram
   ↓
大对象
   ↓
Dominator Tree
   ↓
谁持有对象
   ↓
Path to GC Root
   ↓
代码

1 Histogram

查看：

对象数量排行

例如：

java.lang.String
HashMap
byte[]

2 Dominator Tree

查看：

谁占用最多内存

3 Path to GC Root

查看：

谁引用了对象

找到：

真正内存泄漏代码

九、CPU 100% 排查

第一步：找CPU线程

top -Hp <pid>

输出：

PID   TID   %CPU
1000  3456  99%

说明：

线程 3456 CPU占用最高

第二步：转16进制

printf "%x\n" 3456

输出：

d80

第三步：找线程栈

jstack <pid> | grep d80

找到：

nid=0xd80

看到代码：

OrderService.calculate()

说明：

这里CPU100%

十、线程问题排查

执行：

jstack <pid>

示例：

"main" #1 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000001a0a000 nid=0x3b4 runnable
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
        at com.demo.OrderService.createOrder(OrderService.java:50)

字段说明

字段	含义
main	线程名
prio	优先级
tid	JVM线程ID
nid	OS线程ID
runnable	状态

线程状态

状态	含义
RUNNABLE	运行
BLOCKED	等待锁
WAITING	等待
TIMED_WAITING	定时等待
NEW	新建
TERMINATED	结束

十一、死锁识别

如果死锁：

Found one Java-level deadlock

示例：

Thread-1 等待 Thread-2
Thread-2 等待 Thread-1

十二、Arthas 实时诊断

下载

curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar

或

wget https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar

启动

java -jar arthas-boot.jar

输出：

* [1]: 1000 order-service.jar

选择：

进入：

[arthas@1000]$

十三、Arthas 常用命令

命令	作用
dashboard	JVM整体状态
thread	查看线程
jvm	JVM信息
memory	内存
gc	GC情况
sc	查看类
sm	查看方法
watch	方法参数
trace	方法耗时
stack	调用栈

dashboard

dashboard

可以看到：

CPU
Heap
Thread
GC

thread

查看线程：

thread

查看 CPU 高线程：

thread -n 5

memory

查看内存：

memory

示例：

Heap used: 5GB
max: 8GB

trace（排查慢接口）

trace com.example.OrderService createOrder

输出：

createOrder()
   +---validateUser() 5ms
   +---queryProduct() 20ms
   +---saveOrder() 150ms

说明：

saveOrder慢

十四、Full GC 排查完整流程

1 确认GC
   jstat -gcutil

2 查看对象
   jmap -histo

3 查看堆结构
   jmap -heap

4 dump内存
   jmap -dump

5 MAT分析
   Dominator Tree
   Path to GC Root

6 实时分析
   Arthas