🧠 一、JVM调优目标

1. 调优核心目标

目标	说明
吞吐量（Throughput）	单位时间内处理的任务数量（适合后台计算任务）。
停顿时间（Pause Time）	每次GC暂停的时间（适合Web服务、低延迟场景）。
内存占用（Footprint）	堆内存使用量（适合内存敏感场景）。

2. 调优常见问题

• 内存泄漏（Memory Leak）：对象不再使用但无法被GC回收。
• 内存溢出（OutOfMemoryError）：堆、栈、元空间等内存不足。
• 频繁Full GC：老年代频繁触发Full GC，导致性能下降。
• GC停顿过长：GC时间过长影响业务响应。

🧩 二、JVM调优核心参数详解

1. 堆内存相关参数

参数	说明	示例
-Xms	初始堆大小（默认物理内存的1/64）	-Xms512m
-Xmx	最大堆大小（默认物理内存的1/4）	-Xmx2g
-XX:NewSize	新生代初始大小	-XX:NewSize=256m
-XX:MaxNewSize	新生代最大大小	-XX:MaxNewSize=512m
-XX:NewRatio	新生代与老年代比例（默认1:2）	-XX:NewRatio=3（新生代占1/4）
-XX:SurvivorRatio	Eden与Survivor区比例（默认8:1:1）	-XX:SurvivorRatio=4（Eden占80%）

2. 垃圾回收器相关参数

参数	说明	示例
-XX:+UseSerialGC	使用串行垃圾收集器（单线程）	-XX:+UseSerialGC
-XX:+UseParallelGC	使用并行垃圾收集器（多线程，吞吐优先）	-XX:+UseParallelGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC	使用CMS收集器（低延迟）	-XX:+UseConcMarkSweepGC（JDK8~JDK13）
-XX:+UseG1GC	使用G1收集器（大内存、低延迟）	-XX:+UseG1GC（JDK9+ 默认）
-XX:MaxGCPauseMillis	G1的目标停顿时间（默认200ms）	-XX:MaxGCPauseMillis=100
-XX:G1HeapRegionSize	G1的Region大小（1~32MB）	-XX:G1HeapRegionSize=4M

3. GC日志与性能监控

4. 元空间（Metaspace）调优

5. 栈内存调优

6. 其他关键参数

📌 三、调优策略与最佳实践

1. 堆内存调优

建议：

• 初始堆（-Xms）与最大堆（-Xmx）设为相同值，避免动态扩容开销。
• 新生代占堆的1/3或1/4，老年代占2/3或3/4。
• Eden区占新生代的80%（-XX:SurvivorRatio=8）。

示例：

• -Xms2g -Xmx2g -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=512m -XX:SurvivorRatio=8

2. 垃圾收集器选择

v3. GC日志分析

日志示例：

2023-10-23T15:30:00.123+0800: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 131072K->15360K(157248K)] 131072K->15360K(503936K), 0.0123456 secs] [Times: user=0.05 sys=0.00, real=0.01 secs]

关键指标：

• GC类型：Allocation Failure（分配失败触发GC）。
• 内存变化：PSYoungGen: 131072K->15360K（新生代回收后内存占用）。
• 总内存变化：131072K->15360K(503936K)（堆总内存变化）。
• 耗时：0.0123456 secs（GC耗时）。

4. OOM问题定位与解决

🧱 四、JVM调优步骤与流程

1. 调优流程

1. 确定目标：吞吐量、停顿时间、内存占用。
2. 监控JVM状态：使用 jstat、VisualVM、JConsole。
3. 分析GC日志：通过 -XX:+PrintGCDetails 定位问题。
4. 调整参数：优化堆大小、GC收集器、元空间等。
5. 验证效果：压测、监控、观察GC频率和停顿时间。

2. 常用调优工具

3. 调优常用命令

# 查看JVM参数
jinfo -flags <PID># 实时监控GC
jstat -gc <PID> 1000 10# 生成堆转储
jmap -dump:format=b,file=heap.bin <PID># 分析堆转储
jhat heap.bin

📊 五、常见JVM调优场景与解决方案

1. 频繁Full GC

原因：

• 老年代空间不足。
• 大对象频繁创建。
• 元空间内存不足。

解决方案：

• 增加堆大小（-Xmx）。
• 调整新生代与老年代比例（-XX:NewRatio）。
• 使用G1收集器（-XX:+UseG1GC）。

2. 内存泄漏

定位方法：

• 使用 jmap 生成堆转储（heap dump）。
• 使用 MAT 分析内存泄漏对象。
• 检查缓存、监听器、线程局部变量（ThreadLocal）。

解决方案：

• 释放无用对象（如缓存未清理）。
• 避免静态集合类（如 static List）。
• 使用弱引用（WeakHashMap）。

3. 栈溢出（StackOverflowError）

原因：

• 递归过深。
• 线程栈大小不足（默认1MB）。

解决方案：

• 优化递归逻辑（改为迭代）。
• 增加线程栈大小（-Xss2m）。
• 避免线程数过多（优化线程池配置）。

4. 元空间溢出（Metaspace OOM）

原因：

• 类加载过多（如动态代理、JSP编译）。
• 元空间配置过小。

解决方案：

• 增加元空间大小（-XX:MaxMetaspaceSize=256m）。
• 优化类加载逻辑（避免重复加载）。
• 使用 -XX:+PrintGCDetails 分析元空间占用。

🧪 六、常见JVM调优面试题及答案

1. -Xms 和 -Xmx 的作用？

答案：

• -Xms：JVM堆的初始大小。
• -Xmx：JVM堆的最大大小。
• 建议：将 -Xms 和 -Xmx 设置为相同值，避免动态扩容开销。

2. -XX:NewRatio=2 和 -XX:SurvivorRatio=8 的含义？

答案：

• -XX:NewRatio=2：新生代与老年代比例为1:2。
• -XX:SurvivorRatio=8：Eden区与每个Survivor区比例为8:1:1。

3. 如何选择合适的GC收集器？

答案：

• 吞吐优先：Parallel Scavenge（-XX:+UseParallelGC）。
• 低延迟：G1（-XX:+UseG1GC）。
• 兼容性：CMS（JDK8~JDK13）。

4. -XX:+PrintGCDetails 和 -Xloggc 的作用？

答案：

• -XX:+PrintGCDetails：打印详细GC信息（如GC类型、内存变化）。
• -Xloggc:/path/to/gc.log：将GC日志输出到指定文件。

5. 如何避免频繁Full GC？

答案：

• 增加堆大小（-Xmx）。
• 避免大对象频繁创建。
• 使用 -XX:+DisableExplicitGC 禁用 System.gc()。
• 使用G1收集器（-XX:+UseG1GC）。

6. 如何分析GC日志？

答案：

• 使用 -XX:+PrintGCDetails 打印详细GC信息。
• 使用 GCViewer、GCEasy 等工具分析日志。
• 关注GC频率、停顿时间、内存变化趋势。

7. 如何定位内存泄漏？

答案：

• 使用 jmap -dump 生成堆转储。
• 使用 MAT 分析堆转储，定位未释放对象。
• 检查缓存、监听器、线程局部变量。

✅ 七、JVM调优核心知识点总结

📋 八、完整JVM调优参数示例（生产环境推荐）**

# 堆内存设置
-Xms2g -Xmx2g -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=512m -XX:SurvivorRatio=8# G1收集器（JDK9+）
-XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -XX:G1HeapRegionSize=4M# 元空间设置
-XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=256m# GC日志输出# 堆内存设置
-Xms2g -Xmx2g -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=512m -XX:SurvivorRatio=8# G1收集器（JDK9+）
-XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -XX:G1HeapRegionSize=4M# 元空间设置
-XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=256m# GC日志输出
-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/var/log/myapp/gc.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=10M# 性能优化
-XX:+UseTLAB -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseThreadPriorities# OOM处理
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/var/log/myapp/heapdump.hprof

📄 九、完整GC日志示例（G1收集器）**

2023-10-23T15:30:00.123+0800: [GC pause (G1

Evacuation Pause) (young), 0.0123456 secs][Parallel Time: 12.34 ms, GC Workers: 8][Eden: 1024.0M(1024.0M) Survivors: 128.0M->128.0M Heap: 1536.0M(2048.0M)][Times: user=0.05 sys=0.00, real=0.01 secs]

日志解析：

• GC类型：G1 Evacuation Pause（G1的新生代GC）。
• 耗时：0.0123456 secs（GC总耗时）。
• 内存变化：Eden: 1024.0M→Survivors: 128.0M→Heap: 1536.0M(2048.0M)（堆内存使用情况）。

📌 十、调优实践建议

📚 十一、推荐学习资料

• 《深入理解 Java 虚拟机》（周志明）
• 《Java 性能调优指南》
• JVM 官方文档：https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/gctuning/
• GC日志分析工具：GCViewer、GCEasy、GCPlot
• JVM调优视频教程（B站、慕课网、CSDN）

📄 十二、完整代码示例（内存溢出场景）**

1. 堆内存溢出（Java Heap OOM）
public class HeapOOM {public static void main(String[] args) {List<byte[]> list = new ArrayList<>();while (true) {list.add(new byte[1024 * 1024]); // 每次分配1MB}}
}
2. 元空间溢出（Metaspace OOM）
public class MetaspaceOOM {public static void main(String[] args) {while (true) {// 使用 CGLIB 动态生成类Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(MetaspaceOOM.class);enhancer.setCallback((MethodInterceptor) (obj, method, args1, proxy) -> proxy.invokeSuper(obj, args1));enhancer.create(); // 持续创建新类，导致元空间溢出}}
}

📌 十三、JVM调优实战建议

✅ 十四、总结：JVM调优核心知识点