JVM调优工具、垃圾回收器、OOM排查速览
Eddie一、OOM 与内存泄漏核心概念（重点）
1. 内存溢出 OOM（OutOfMemory）
内存空间已经全部占满，没有剩余内存分配新对象，系统无法继续运行，抛出OOM异常。
通俗理解：内存不够用了。
2. 内存泄漏 Memory Leak
程序产生的对象已经业务失效、不会再被使用，但代码存在无效引用，导致GC无法回收，对象常驻堆内存，持续占用内存。
通俗理解：内存被无效对象偷偷占用，释放不掉。
3. 两者关系
内存泄漏日积月累 → 可用内存越来越少 → 最终触发内存溢出OOM。内存泄漏是诱因，OOM是最终结果。
4. 常见内存泄漏场景（生产高频）
-
静态集合类（static List/Map）无限存放对象，集合全局常驻，对象无法回收
-
ThreadLocal 使用后不 remove，线程复用导致对象长期绑定线程无法释放
-
未关闭资源：IO流、数据库连接、Redis连接、Socket连接
-
长生命周期对象持有短生命周期对象引用
-
匿名内部类、非静态内部类持有外部类引用
-
循环引用、缓存不设置过期淘汰策略
二、线上 OOM 标准排查思路（高频）
-
查看日志：确认OOM类型（堆OOM、元空间OOM、栈OOM、直接内存OOM）
-
抓取堆快照：使用 jmap 导出 hprof 文件，分析大对象、常驻对象
-
查看线程状态：jstack 排查死锁、死循环、线程阻塞导致对象无法释放
-
实时监控GC：jstat 观察 GC 频率、GC耗时、内存变化
-
工具分析：MAT/Arthas 定位泄漏对象、引用链、异常代码位置
-
定位代码：修复内存泄漏代码、优化对象生命周期、增加资源关闭、缓存过期策略
三、JVM 五大排查工具（jstack/Jmap/Jstat/Jvisualvm/Arthas）
1. Jstack（线程快照工具）
核心作用：生成当前JVM线程快照，排查线程死锁、死循环、CPU飙高、接口卡顿、线程阻塞问题。
常用命令
-
jstack pid：查看线程堆栈信息 -
jstack -l pid > log.txt：导出完整线程日志，包含锁信息
排查场景：CPU100%、线程死锁、请求超时、业务卡死
2. Jmap（堆内存快照工具）
核心作用：查看堆内存配置、对象统计、导出堆快照，专门排查OOM、内存泄漏。
常用命令
-
jmap -heap pid：查看堆内存整体配置与占用 -
jmap -histo pid：查看所有对象数量、占用大小 -
jmap -dump:format=b,file=xxx.hprof pid：导出堆快照文件
注意：dump操作会触发STW，线上尽量低峰期执行
3. Jstat（GC实时监控工具）
核心作用：轻量级实时监控GC状态、内存占用、GC次数、GC耗时，无侵入。
常用命令
jstat -gc pid 1000 10：每1秒打印一次GC信息，共10次
排查场景：频繁MinorGC、频繁FullGC、GC耗时过长
4. Jvisualvm（可视化工具）
JDK自带可视化图形工具，集线程监控、堆分析、GC监控、抽样分析于一体，适合本地测试环境分析，线上一般不用。
5. Arthas（阿里线上诊断神器）
核心定位：线上无停机、高性能诊断工具，生产首选。
常用能力
-
thread：查看线程状态、死锁、CPU占比最高线程 -
heapdump：在线导出堆快照 -
gc：实时查看GC统计信息 -
watch：监听方法入参、出参、异常、耗时
优势：轻量、无需重启服务、线上实时定位问题
四、STW、安全点、安全区域
1. STW（Stop the World）
GC执行期间，暂停所有用户业务线程，只保留GC后台线程，保证垃圾回收准确性。
核心结论：所有GC都会产生STW，只是停顿时长不同。
2. 安全点 SafePoint
线程并非随时可以暂停，JVM指定特定位置为安全点（方法返回、循环末尾、异常抛出），只有线程运行到安全点，才可以暂停线程、触发STW，保证数据一致性。
3. 安全区域 SafeRegion
线程处于休眠、阻塞、等待状态，不会修改堆对象数据，整个时间段都是安全区域，无需跑到安全点即可直接暂停线程，避免线程休眠无法响应GC暂停。
五、三色标记、读写屏障、浮动垃圾
1. 三色标记原理
并发GC标记存活对象的核心算法，将堆内对象分为三种状态：
-
白色：未扫描，默认死亡
-
灰色：已扫描自身，未扫描引用对象
-
黑色：自身+引用对象全部扫描完毕，确定存活
2. 漏标问题（并发BUG）
并发标记期间，业务线程修改引用：黑色对象引用白色对象、灰色对象删除白色引用，导致存活对象被标记为死亡，误回收。
3. 读写屏障解决漏标
-
写屏障：对象引用发生修改时，拦截记录变更，补偿重新标记
-
读屏障：读取对象引用时拦截，保证标记快照准确，ZGC大量使用
4. 浮动垃圾
并发GC执行过程中，新产生的失效对象，本次GC无法识别回收，只能留到下一次GC清理，这类垃圾称为浮动垃圾。
产生场景：CMS、G1、ZGC等所有并发收集器
特点：无法彻底避免，属于并发GC正常现象