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JVM线上问题排查和性能调优案例

JVM 线上问题排查和性能调优也是面试常问的一个问题,尤其是社招中大厂的面试。

这篇文章,我会分享一些我看到的相关的案例。

下面是正文。

一次线上 OOM 问题分析 - 艾小仙 - 2023

  • 现象:线上某个服务有接口非常慢,通过监控链路查看发现,中间的 GAP 时间非常大,实际接口并没有消耗很多时间,并且在那段时间里有很多这样的请求。
  • 分析:使用 JDK 自带的jvisualvm分析 dump 文件(MAT 也能分析)。
  • 建议:对于 SQL 语句,如果监测到没有where条件的全表查询应该默认增加一个合适的limit作为限制,防止这种问题拖垮整个系统
  • 资料实战案例:记一次 dump 文件分析历程转载 - HeapDump - 2022

Guide大约 3 分钟JavaJVM
类文件结构详解

回顾一下字节码

在 Java 中,JVM 可以理解的代码就叫做字节码(即扩展名为 .class 的文件),它不面向任何特定的处理器,只面向虚拟机。Java 语言通过字节码的方式,在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题,同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以 Java 程序运行时比较高效,而且,由于字节码并不针对一种特定的机器,因此,Java 程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。

Clojure(Lisp 语言的一种方言)、Groovy、Scala、JRuby、Kotlin 等语言都是运行在 Java 虚拟机之上。下图展示了不同的语言被不同的编译器编译成.class文件最终运行在 Java 虚拟机之上。.class文件的二进制格式可以使用 WinHex 查看。


Guide大约 9 分钟JavaJVM
类加载过程详解

类的生命周期

类从被加载到虚拟机内存中开始到卸载出内存为止,它的整个生命周期可以简单概括为 7 个阶段::加载(Loading)、验证(Verification)、准备(Preparation)、解析(Resolution)、初始化(Initialization)、使用(Using)和卸载(Unloading)。其中,验证、准备和解析这三个阶段可以统称为连接(Linking)。

这 7 个阶段的顺序如下图所示:

一个类的完整生命周期
一个类的完整生命周期

Guide大约 11 分钟JavaJVM
类加载器详解(重点)

回顾一下类加载过程

开始介绍类加载器和双亲委派模型之前,简单回顾一下类加载过程。

  • 类加载过程:加载->连接->初始化
  • 连接过程又可分为三步:验证->准备->解析
类加载过程
类加载过程

Guide大约 17 分钟JavaJVM
JDK监控和故障处理工具总结

JDK 命令行工具

这些命令在 JDK 安装目录下的 bin 目录下:

  • jps (JVM Process Status): 类似 UNIX 的 ps 命令。用于查看所有 Java 进程的启动类、传入参数和 Java 虚拟机参数等信息;
  • jstat(JVM Statistics Monitoring Tool): 用于收集 HotSpot 虚拟机各方面的运行数据;
  • jinfo (Configuration Info for Java) : Configuration Info for Java,显示虚拟机配置信息;
  • jmap (Memory Map for Java) : 生成堆转储快照;
  • jhat (JVM Heap Dump Browser) : 用于分析 heapdump 文件,它会建立一个 HTTP/HTML 服务器,让用户可以在浏览器上查看分析结果;
  • jstack (Stack Trace for Java) : 生成虚拟机当前时刻的线程快照,线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合。

Guide大约 10 分钟JavaJVM
JVM垃圾回收详解(重点)

如果没有特殊说明,都是针对的是 HotSpot 虚拟机。

本文基于《深入理解 Java 虚拟机:JVM 高级特性与最佳实践》进行总结补充。

常见面试题:

  • 如何判断对象是否死亡(两种方法)。
  • 简单的介绍一下强引用、软引用、弱引用、虚引用(虚引用与软引用和弱引用的区别、使用软引用能带来的好处)。
  • 如何判断一个常量是废弃常量
  • 如何判断一个类是无用的类
  • 垃圾收集有哪些算法,各自的特点?
  • HotSpot 为什么要分为新生代和老年代?
  • 常见的垃圾回收器有哪些?
  • 介绍一下 CMS,G1 收集器。
  • Minor Gc 和 Full GC 有什么不同呢?

Guide大约 28 分钟JavaJVM
最重要的JVM参数总结

本文由 JavaGuide 翻译自 https://www.baeldung.com/jvm-parameters,并对文章进行了大量的完善补充。

JDK 版本:1.8

1.概述

在本篇文章中,你将掌握最常用的 JVM 参数配置。

2.堆内存相关

Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块,Java 堆是所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例以及数组都在这里分配内存。


Guide大约 9 分钟JavaJVM