夜愿-文档库

Appearance

理解 JVM 内存模型 ​

一、JVM 基础概念 ​

虚拟机各个部件简单介绍 ​

  1. 堆：存放对象
  2. 方法区：用于存储类元数据、运行时常量池、静态变量以及JIT编译后的代码，属于线程共享的内存区域。它与堆类似，但专注于类级别的信息存储。
  3. 栈：成员变量、方法存放的地方
  4. 本地方法栈：底层调用 C++ 时用到，如 start0 方法可能会存储于这里
  5. 程序计数器：记录线程执行的代码行数，main 方法调用其他方法结束后，可以继续执行下面的内容

实际代码案例 ​

java
public class Math {

    public int compute() {
        int a = 1;
        int b = 2;
        int c = (a + b) * 10;
        return c;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Math math = new Math();
        math.compute();
        System.out.println("exe is over......");
    }
}

详解 compute 方法

isconst_1 操作码为 isconst 操作数为 1，将 int 类型常量 1 压入操作数栈，

istore_1 将 int 类型值存入局部变量 1，如 a = 1，

iload_1 从局部变量 1 中装载 int 类型变量值，

iadd 相加，

bipush 10 放入 10 进操作数栈，

imul 相乘，

ireturn 返回结果给调用方【先赋给 c 再返回】

查看字节码工具

工具名
notepad记事本
jclasslibidea 插件

字节码手册

JVM 官网

二、堆 ​

堆的结构 ​

堆中老年代 2/3，年轻代（8:1:1 => s0，s1） 1/3

年轻代 GC 流程 ​

创建的对象首先进入 Eden，当 Eden 不足以分配空间给新对象时也就是 100% 时触发 Minor GC 清理年轻代中失去引用的垃圾对象，如果对象引用存在则放入 中，如果对象过大则直接进入老年代（Survivor 分配更大的空间，当然如果空间过大清理一次过久也可以分块 GC 清理），但是

注意：对象在 GC 时会在 Survivor 的 S0 和 S1 之间来回传递（复制），每次赋值都会使年龄 + 1，S0和S1始终有一个为空

牺牲：一个 Survivor 区的空间（永远空闲）
换取：高效的内存回收和分配速度（算法）

​

......

进入老年代的条件 ​

条件说明
年龄达到阈值默认 -XX:MaxTenuringThreshold=15，复制15次后进入老年代
Survivor 空间不足如果 To Survivor 放不下，直接进入老年代
动态年龄判断如果 Survivor 中相同年龄对象总大小超过 Survivor 一半，大于等于该年龄的对象直接晋升

​

``

💡 什么是 STW 机制

发生 GC 时，无论是 Minor GC 还是 Full GC，都会将用户线程暂停挂起，，但是 Minor GC 约，降低了用户的体验，所以 JVM 调优主要处理的问题是减少 STW 的触发！

Full GC 收集器情况（待） ​

收集器Full GC 算法特点
Serial Old标记-整理单线程，STW 时间长，简单高效
Parallel Old标记-整理多线程并行，吞吐量优先
CMS标记-清除（退化 Serial Old）并发失败时用 Serial Old，碎片多
G1标记-整理（混合收集）分 Region 回收，整理碎片，可控停顿
ZGC/Shenandoah并发标记-整理几乎无 STW，低延迟

三、监控工具（待） ​

​

JDK 自带的监控工具

Arthas ​

快速启动

bash
# 1. 下载
curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar

# 2. 启动（自动列出 Java 进程，选择要 attach 的进程）
java -jar arthas-boot.jar

# 3. 或者指定 PID
java -jar arthas-boot.jar <pid>

核心基础命令

  1. 基础信息查看
命令作用示例
dashboard系统实时面板（线程、内存、GC、运行时）按 q 退出
thread线程信息thread -n 3 查看 CPU 占用前3的线程
jvmJVM 详细信息显示 GC 算法、内存区域、启动参数
sysprop系统属性sysprop java.version
sysenv环境变量sysenv PATH
bash
# 查看最忙的3个线程
thread -n 3

# 查看线程状态统计
thread --state

# 查看指定线程堆栈
thread <tid>
  1. 类与类加载器
命令作用示例
scSearch Class 查找类sc *UserService*
smSearch Method 查找方法sm com.example.Service
jad反编译源码jad com.example.Service
classloader查看类加载器统计classloader -t 树状结构
bash
# 模糊搜索类
sc *Controller*

# 反编译线上代码（查看实际运行的逻辑）
jad com.example.OrderService

# 查看类加载器层次
classloader -t
  1. 方法监控与追踪（最常用）
命令作用场景
watch观察方法入参和返回值查看 getOrder 收到了什么参数
trace方法内部调用路径和耗时定位 saveOrder 哪里慢
stack方法调用栈谁调用了 deleteUser
ttTime Tunnel 方法执行时空隧道录制调用，稍后重放
bash
# 观察方法入参和返回值
watch com.example.Service getOrder '{params,returnObj}' -x 2

# 追踪方法耗时（看哪行代码慢）
trace com.example.Service saveOrder '#cost>100' -n 5

# 查看方法调用栈
stack com.example.Service deleteUser

# 录制方法调用（可重放、可查看详细入参）
tt -t com.example.Service getOrder
  1. 内存与对象
命令作用示例
heapdump生成堆内存快照（类似 jmap）heapdump /tmp/dump.hprof
vmtool强制 GC、获取实例vmtool --action forceGc
ognl执行 OGNL 表达式获取静态字段、调用方法
bash
# 强制触发 GC
vmtool --action forceGc

# 获取 Spring Context 中的 Bean
ognl '@com.example.SpringContext@getBean("userService")'

# 查看某个静态字段的值
ognl '@com.example.Config@MAX_SIZE'
  1. 线上热修复
命令作用
redefine热更新类（替换线上代码，不重启）
retransform结合 Java Agent 转换类
bash
# 热更新（先本地改好代码编译出 .class）
redefine /tmp/com/example/FixedService.class

典型实战场景

场景1：接口响应慢，定位热点方法

bash
# 1. 找到 CPU 高的线程
thread -n 3

# 2. 追踪该线程执行的方法耗时
trace com.example.ApiController handleRequest '#cost>500' -n 10

# 3. 发现是 queryDatabase 慢，再深入
trace com.example.Dao queryDatabase '#cost>200' -n 10

场景2：线上异常，查看方法入参

bash
# 查看方法入参，定位异常数据
watch com.example.Service processOrder '{params,throwExp}' -e -x 2

# -e 表示异常时触发，-x 2 表示展开层级

场景3：内存泄漏，分析大对象

bash
# 1. 生成堆 dump
heapdump /tmp/leak.hprof

# 2. 用 MAT 工具分析，或用 Arthas 简单查看
vmtool --action getInstances --className com.example.User --limit 10

常用组合命令速查

问题命令组合
CPU 飙高thread -n 3 → trace 热点方法
接口超时trace 看耗时分布 → watch 看入参
内存溢出heapdump → MAT 分析
代码逻辑疑问jad 反编译确认
热修复 Bugredefine 替换 class

退出 Arthas

bash
# 退出当前 session（应用继续运行）
quit 或 q

# 完全关闭 Arthas 服务端（慎用）
stop

Copyright © 2026 YeYuan