一、明确问题现象

  1. 常见问题类型：
    • 内存溢出（OutOfMemoryError）
    • CPU占用率飙升（100%）
    • 线程阻塞/死锁（应用无响应）
    • GC频繁（应用卡顿）
    • 类加载异常（ClassNotFoundException/NoClassDefFoundError）

二、基础信息收集

1. 查看JVM参数

1
2
jps -lvm  # 列出所有Java进程及其启动参数
jinfo <pid> # 查看指定进程的详细配置

关键参数：堆大小（-Xms, -Xmx）、GC算法（-XX:+UseG1GC）、OOM行为（-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError）

2. 实时监控

1
jstat -gcutil <pid> 1000  # 每秒打印一次GC情况

输出关键指标：

  • YGC/YGCT：Young GC次数/耗时
  • FGC/FGCT：Full GC次数/耗时
  • O：老年代使用率
  • M：元空间使用率

三、深度排查工具

1. 内存问题排查

  • 堆内存分析：

    1
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    jmap -dump:format=b,file=heap.hprof <pid>  # 生成堆转储文件
    jmap -histo:live <pid> | head -20         # 查看存活对象统计（生产慎用！）

    分析工具：

    • Eclipse MAT：分析内存泄漏（Dominator Tree查找大对象）
    • VisualVM：实时堆内存监控

  • Native内存泄漏：

    1
    pmap -x <pid> | sort -n -k3  # 查看进程物理内存分布

2. CPU占用高排查

  1. 定位高CPU线程：
    1
    2
    top -H -p <pid>   # 查看进程内线程CPU占用
    printf "%x\n" <tid> # 将线程ID转为16进制
  2. 抓取线程栈：
    1
    jstack <pid> > thread_dump.txt
  3. 分析：
    • 查找对应16进制线程ID的栈信息
    • 关注RUNNABLE状态的线程（尤其是长时间运行的代码）

3. 线程阻塞/死锁

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2
jstack <pid> | grep -A 10 "BLOCKED"  # 查找阻塞线程
jstack <pid> | grep -i deadlock      # 检测死锁

典型场景：锁竞争、I/O阻塞、数据库连接池耗尽

4. GC问题排查

  • 开启GC日志（启动参数）：
    1
    -Xloggc:/path/to/gc.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps
  • 分析工具：
    • GCeasy：在线分析GC日志
    • G1GC推荐添加：-XX:+PrintTenuringDistribution（查看晋升详情）

常见GC问题：

  • Full GC频繁：老年代空间不足 / 元空间溢出
  • Young GC时间长：新生代过大 / 对象晋升过快

四、高级诊断工具

  1. Arthas（阿里开源） - 动态诊断神器

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    5
    # 追踪方法调用耗时
    trace com.example.Service *methodName

    # 监控方法执行统计
    monitor -c 5 com.example.Service *methodName

  2. Async-Profiler - 低开销性能分析

    1
    ./profiler.sh -d 60 -f flamegraph.html <pid>  # 生成CPU火焰图

  3. JDK Mission Control - 官方性能分析套件

    • 安全点分析、JFR（Java Flight Recorder）录制

五、常见问题速查表

问题现象 优先检查项
OOM 堆转储分析 + MAT Dominator Tree
CPU 100% jstack定位线程 + 火焰图
应用卡顿 GC日志分析（是否GC导致STW）
线程数暴涨 jstack统计线程状态 + 线程池配置
请求延迟高 链路追踪 + 数据库慢查询

六、预防性建议

  1. 监控先行：
    • Prometheus + Grafana监控：JVM内存、GC次数、线程池状态
    • 添加APM工具（SkyWalking, Pinpoint）
  2. 参数调优：
    • 根据压测结果设置堆大小（避免默认值）
    • G1GC推荐：-XX:MaxGCPauseMillis=200
  3. 代码规范：
    • 避免大对象（如byte[100MB]）
    • 及时关闭资源（数据库连接、文件流）

关键原则：通过堆转储和线程栈能解决80%问题，复杂场景结合Profiler工具深入分析。生产环境避免直接使用jmap -histo:live（可能触发Full GC）！