JVM相關問題

JVM相關問題

  • 一、Java繼承時父子類的初始化順序是怎樣的？
  • 二、JVM類加載的雙親委派模型？
  • 三、JDK為什么要設計雙親委派模型，有什么好處？
  • 四、可以打破JVM雙親委派模型嗎？如何打破JVM雙親委派模型？
  • 五、什么是內存溢出？什么是內存泄漏？
    • 內存溢出（OOM）：OutOfMemory
    • 內存泄露：Memory Leak
  • 六、線上項目JVM都怎么設置的？
  • 七、線上Java項目服務器內存飆升怎么排查處理？
  • 八、線上Java項目服務器CPU飆到100%怎么排查？
  • 九、JVM發生OOM后，其他線程是否可以繼續工作？
  • 十、高并發系統的JVM如何優化？
    • 1、內存預估
    • 2、內存分配
    • 3、內存占用動態推算
    • 4、如何調優？

一、Java繼承時父子類的初始化順序是怎樣的？

  1. 父類–靜態變量
  2. 父類–靜態初始化塊
  3. 子類–靜態變量
  4. 子類–靜態初始化塊
  5. 父類–變量
  6. 父類–初始化塊
  7. 父類–構造器
  8. 子類–變量
  9. 子類–初始化塊
  10. 子類–構造器

二、JVM類加載的雙親委派模型？

在這里插入圖片描述

三、JDK為什么要設計雙親委派模型，有什么好處？

1、確保安全，避免Java核心類庫被修改；

2、避免重復加載；

3、保證類的唯一性；

如果你寫一個java.lang.String的類去運行，發現會拋出如下異常；
在這里插入圖片描述

四、可以打破JVM雙親委派模型嗎？如何打破JVM雙親委派模型？

答案：可以；

想要打破這種模型，那么就自定義一個類加載器，重寫其中的loadClass方法，使其不進行雙親委派即可；

五、什么是內存溢出？什么是內存泄漏？

內存溢出（OOM）：OutOfMemory

指程序在申請內存時，沒有足夠的內存空間供其使用，拋出OutOfMemory錯誤；

比如申請了一個8MB空間，但是當前內存可用空間只有5MB，那么就是內存溢出；
在這里插入圖片描述
即：OutOfMemoryError，是指沒有空閑內存，垃圾收集器回收后也不能提供更多的內存空間；

內存泄露：Memory Leak

指程序運行后，沒有釋放所占用的內存空間，一次內存泄漏可能不會有很大的影響，但長時間的內存泄漏，堆積到一定程度就會產生內存溢出；
在這里插入圖片描述
（1）單例對象，生命周期和應用程序一樣長，如果單例對象持有對外部對象的引用的話，那么這個外部對象是不能被回收的，則會產生內存泄露；

（2）一些資源未關閉也會導致內存泄漏，比如數據庫連接，網絡連接socket和IO流的連接都必須在 finally 中 close，否則不能被回收的；

六、線上項目JVM都怎么設置的？

假設線上：4核8G機器；

JVM：棧、堆、元空間；

1、棧： 1m（默認大小），-Xss512k，一個線程是1m，一個線上項目 Tomcat 可能有300個線程，300m；

2、堆：大概把機器的一半內存給堆，4G（新生代、老年代）；

  • CMS：1/3 、2/3
  • G1: 6:4

3、元空間： 一般512M肯定夠了；

此時JVM參數如下：-Xms4096M -Xmx4096M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=512M -XX:MaxMetaspaceSize=512M -XX:+UseG1GC

七、線上Java項目服務器內存飆升怎么排查處理？

在Linux系統中使用命令：

#（查看系統Java相關的進程）
jps

在Linux系統中使用命令:

# 查看進程內存占用情況
top

可使用快捷鍵排序：shift + m

在Linux系統中使用命令：

# 查看內存信息
jmap -histo pid
  • jmap 是Java虛擬機（JVM）自帶的一個命令行工具，用于生成Java進程的內存映像文件（heap dump），它通過與Java進程通信獲取內存信息，并將信息輸出到文件中，以便后續離線分析。
  • -histo 查看堆內存中的對象實例數目、內存占用大小、類名等；

在Linux系統中使用命令：

# 將內存信息轉存文件
jmap -dump:format=b,file=heap.hprof pid

通過使用 MemoryAnalyzer(MAT)工具分析轉存下來的文件。

八、線上Java項目服務器CPU飆到100%怎么排查？

# 查看進程內存占用情況
top# 打印線程棧信息，輸出到fileName.txt文件中
jstack pid > fileName.txt# 查看pid進程中的線程內存占用情況
top -H -p pid# 把十進制線程ID轉換為十六進制
printf '%x' tid

九、JVM發生OOM后，其他線程是否可以繼續工作？

要分情況看，不一定；

  • 如果發生OOM，例如使用局部變量存放對象，方法執行后內存會釋放，那么其他線程可以繼續工作；
  • 如果發生OOM，例如使用全局變量存放對象，方法執行后內存不會釋放，那么其他線程不可以繼續工作；

使用 VisualVM 工具查看JVM堆內存變化情況

十、高并發系統的JVM如何優化？

如果每秒發生 583000 請求：

1、內存預估

  • 普通4核8G服務器，一臺機器抗300-400并發下單請求比較合理；

  • 583000 / 300 = 1943臺機器；

  • 一個訂單預估1KB；

  • 一臺機器，300KB * 20 * 10 = 60MB的內存開銷，一秒后60MB對象就成為垃圾；

2、內存分配

  • 4核8G的機器，JVM給4G，剩下幾個G會留給操作系統；
  • 堆3G（新生代1.5G，老年代1.5G）
  • 棧1MB，JVM里大概會有300-500個線程，大概300-500MB;
  • 元空間/永久代512MB；
    • -Xms3072M -Xmx3072M -Xmn1536M -Xss1M
    • -XX:MetaspaceSize=512M -XX:MaxMetaspaceSize=512M
    • -XX:+PrintGCDetails
    • -XX:+PrintGCDateStamps
    • -Xloggc:d:/gc.log
    • -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
    • -XX:HeapDumpPath=d:/heap.hprof

3、內存占用動態推算

  • 一臺機器每秒抗300個訂單，300KB * 20 * 10 = 60MB，每秒占據新生代60MB內存空間，新生代總共有1.5G的內存空間；
  • 1.5G * 1024MB / 60MB = 25秒 新生代Eden占滿，觸發Minor GC；
  • 一般情況下一次可以回收掉90%的新生代對象，存活對象 = 1.5G * 1024MB * 10% = 150MB；
  • 如果 “-XX:SurvivorRatio” 參數默認值為8，那么：新生代Eden=1.2GB、S0 = 150MB、S1 = 150MB；
    在這里插入圖片描述

4、如何調優？

（1）：

  • 1次Minor GC后，可能Survivor不足或者觸發動態年齡判斷，對象進入老年代，明顯是 Survivor 空間不足；

  • 新生代調整為2G，老年代為1G，此時Eden：1.6G，每個Survivor：200MB；

  • 解決 Survivor 不足或者觸發動態年齡判斷，降低新生代對象進入老年代的概率；

  • 此時JVM參數：

    -Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=512M -XX:MaxMetaspaceSize=512M

（2）：

  • 一般系統里的@Service、@Controller之類的注解需要長期存活，這些對象一般也不會很多，可能幾十兆，應該讓它們盡快進入老年代；
  • 此時JVM參數：
    -Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M -XX:MaxTenuringThreshold=5

（3）：

  • 一般情況下，大對象可能需要長期存活和使用，讓它直接進入老年代；（根據項目實際情況來確定）

  • 此時JVM參數如下：

    -Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M -XX:MaxTenuringThreshold=5 -XX:PretenureSizeThreshold=1M

（4）：

  • 指定合適的垃圾回收器；
  • 此時JVM參數 ：
    -Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M -XX:MaxTenuringThreshold=5 -XX:PretenureSizeThreshold=1M -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC
  • 小堆內存不使用G1垃圾收集器；

（5）：

  • 大概每隔幾分鐘Minor GC之后有大概200MB左右對象進入老年代，推算可能差不多1小時后，才會有接近1GB的對象進入老年代，觸發Full GC，然后高峰期一過，可能需要幾個小時才會一次Full GC；
-Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:-UseCompressedClassPointers -XX:MetaspaceSize=512M -XX:MaxMetaspaceSize=512M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=5 -XX:PretenureSizeThreshold=1M -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0

-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:d:/gc.log -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=d:/heap.hprof

（6）： 優化思路

  • 1、盡可能讓對象在新生代里分配和回收，避免對象頻繁進入老年代導致老年代頻繁垃圾回收；
  • 2、給系統充足的內存空間，避免新生代頻繁的垃圾回收；
  • 3、指定合適的垃圾收集器；

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