第六章：JVM调优实战——GC日志分析、内存溢出排查与线上问题定位

作者：袖梨 2026-06-04

第六章：JVM 调优实战 —— GC日志分析、内存溢出排查与线上问题定位

一、为什么要学习 JVM 调优？

很多开发者学习 JVM 时：

知道GC原理
知道G1
知道ZGC

但到了线上：

CPU 100%
频繁Full GC
接口超时
服务卡死
OOM

却不知道如何排查。

实际上：

面试中的 JVM

关注：

GC算法
垃圾收集器
JMM

工作中的 JVM

关注：

为什么Full GC？
为什么OOM？
为什么CPU飙高？
为什么接口变慢？

真正值钱的是：

线上问题排查能力

二、JVM 调优核心原则

先记住一句话：

没有最优参数
只有最适合业务的参数

例如：

电商系统：

低延迟优先

三、线上排查第一步：确认 JVM 进程

查看 Java 进程：

jps -l

输出：

12345 com.company.OrderApplication
67890 Jps

说明：

就是目标进程 PID。

四、查看 JVM 基本信息

查看启动参数：

jinfo 12345

查看：

-Xms
-Xmx
GC配置
系统属性

查看 JVM 状态：

jstat -gc 12345 1000

每秒输出一次：

S0C
S1C
EC
OC
YGC
FGC

五、GC日志是什么？

GC 日志记录：

什么时候GC
回收了多少内存
暂停了多久

例如：

[GC pause (G1 Evacuation Pause)
 200M->50M(1024M)
 10ms]

含义：

GC前：200MGC后：50M总堆：1024M耗时：10ms

六、开启 GC 日志

JDK8：

-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-Xloggc:gc.log

JDK9+：

-Xlog:gc*:file=gc.log

生成：

gc.log

七、GC日志怎么看？

示例：

[GC (Allocation Failure)
 256M->32M(512M),
 0.010s]

分析：

256M
GC前使用32M
GC后使用512M
总堆大小10ms
GC耗时

重点关注：

GC频率
GC耗时
Full GC次数

八、什么样的GC是健康的？

例如：

每分钟Minor GC几次

正常。

如果：

每秒Minor GC

说明：

对象创建过快

如果：

频繁Full GC

通常：

内存配置不合理

或者：

内存泄漏

九、GC问题排查口诀

看到频繁GC：

先问：

对象太多？
内存太小？
泄漏？

不要直接改参数。

十、线上最常见问题：OOM

经典异常：

java.lang.OutOfMemoryError

OOM并不只有一种。

十一、Heap OOM

最常见。

异常：

java.lang.OutOfMemoryError:
Java heap space

示例：

List<byte[]> list =
        new ArrayList<>();while(true){
    list.add(new byte[1024*1024]);
}

持续占用堆。

最终：

Heap OOM

十二、Metaspace OOM

异常：

OutOfMemoryError:
Metaspace

常见原因：

动态生成大量类

例如：

CGLIB
ByteBuddy
ASM

十三、栈溢出

异常：

StackOverflowError

示例：

public void test() {
    test();
}

无限递归。

最终：

StackOverflowError

十四、Direct Memory OOM

异常：

Direct buffer memory

示例：

ByteBuffer.allocateDirect(
        1024 * 1024);

大量创建。

常见于：

Netty
NIO

十五、OOM 排查第一步：Dump

生产环境必须开启：

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

发生OOM：

自动生成：

heap.hprof

文件。

十六、Heap Dump 是什么？

Heap Dump：

某一时刻
整个堆内存快照

包含：

所有对象
引用关系
对象大小

十七、查看堆情况

命令：

jmap -heap PID

查看：

堆大小GC配置各区域使用率

查看对象统计：

jmap -histo PID

输出：

num
instances
bytes
class name

例如：

1:
500000
40000000
java.lang.String

说明：

String过多

十八、MAT 工具分析 Dump

MAT：

Memory Analyzer Tool

JVM排查神器。

打开：

heap.hprof

重点看：

Leak Suspects

例如：

static HashMap

引用：

200万对象

立即发现问题。

十九、经典内存泄漏案例

错误代码：

public class Cache {    private static final List<User>
            USERS = new ArrayList<>();}

业务不断：

USERS.add(user);

由于：

static变量

始终是 GC Root。

导致：

永远不会回收

最终：

OOM

二十、CPU 100% 如何排查？

很多线上事故：

CPU直接100%

第一步：

top -Hp PID

查看线程。

输出：

线程ID。

转16进制：

printf "%xn" 12345

例如：

二十一、查看线程堆栈

命令：

jstack PID > stack.log

搜索：

nid=0x3039

找到问题线程。

例如：

while(true){}

导致：

死循环

CPU100%。

二十二、死锁排查

代码：

synchronized(lock1){    synchronized(lock2){    }}

另一个线程：

synchronized(lock2){    synchronized(lock1){    }}

形成：

DeadLock

jstack：

jstack PID

直接输出：

Found one Java-level deadlock

二十三、频繁 Full GC 排查案例

现象：

接口越来越慢

监控：

Full GC
每分钟50次

jstat：

jstat -gc PID

发现：

Old区一直增长

Dump分析：

Order对象
300万

继续分析：

static Map<Long, Order>

缓存未清理。

解决：

Guava CacheRedis定时清理

问题解决。

二十四、GC 调优常见参数

设置初始堆：

-Xms4g

最大堆：

-Xmx4g

二十五、线上 JVM 排查流程

记住这张图。

出现问题：

服务变慢

↓

查看：

top

↓

CPU高？

YES

↓

jstack

分析线程。

CPU正常？

↓

查看：

jstat -gc

分析GC。

GC频繁？

↓

jmap -histo

查看对象。

↓

MAT

分析Dump。

↓

定位泄漏对象。

二十六、面试高频题

Full GC频繁怎么办？

先看：

GC日志

再分析：

老年代对象

而不是直接调参数。

如何定位OOM？

步骤：

开启Dump生成hprofMAT分析找到大对象

CPU 100% 怎么查？

步骤：

toptop -Hpjstack定位线程

jstack 有什么用？

查看：

线程状态死锁阻塞

MAT 最常看什么？

Leak SuspectsDominator Tree

二十七、生产环境 JVM 参数模板

8G服务器

-server-Xms4g
-Xmx4g-XX:+UseG1GC-XX:MaxGCPauseMillis=200-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError-XX:HeapDumpPath=/data/dump-Xlog:gc*:file=/data/logs/gc.log

本章总结

线上 JVM 排查核心思路：

服务异常
    │
    ▼
CPU高？
    │
    ├── YES
    │      ▼
    │   jstack
    │
    └── NO
            ▼
         GC频繁？
            │
            ▼
          jstat
            │
            ▼
         Full GC？
            │
            ▼
          Dump
            │
            ▼
           MAT
            │
            ▼
        找到泄漏对象

到这里，你已经掌握了 JVM 的：