JVM错误排查

常见错误类型

OutOfMemoryError: Java heap space

堆内存溢出

原因：

对象太多，堆内存不足
内存泄漏，对象无法回收
大对象分配失败

OutOfMemoryError: Metaspace

方法区（元空间）溢出

原因：

加载的类太多
类加载器泄漏
动态代理、反射使用过多

StackOverflowError

递归过深

原因：

递归调用太深
方法调用层次过深
线程栈太小

类加载失败

ClassNotFound、NoClassDefFound

原因：

类路径配置错误
依赖缺失
类加载器问题

详细排查步骤

OutOfMemoryError: Java heap space

步骤 1：确认错误类型

# 查看错误日志
grep "OutOfMemoryError" app.log

# 查看堆内存使用
jstat -gc <pid> 1000

步骤 2：分析 GC 日志

# 查看 Full GC 频率
grep "Full GC" gc.log | tail -20

# 查看 GC 停顿时间
grep "Pause" gc.log | tail -20

步骤 3：查看堆内存使用

# 实时监控堆内存
jstat -gc <pid> 1000

# 输出说明：
# - O：老年代使用率
# - FGC：Full GC 次数
# - FGCT：Full GC 总时间
# - OGCMN/OGCMX：老年代最小/最大容量
# - OGC：老年代当前容量
# - OC：老年代已使用

步骤 4：导出堆快照

# 方式 1：自动导出（OOM 时）
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/tmp/

# 方式 2：手动导出
jmap -dump:format=b,file=heap.hprof <pid>

# 方式 3：只导出存活对象
jmap -dump:live,format=b,file=heap.hprof <pid>

步骤 5：MAT 分析

打开 heap dump
- File → Open Heap Dump
- 选择 heap.hprof 文件
查看 Leak Suspects Report
- 自动分析可能的内存泄漏
- 查看占用内存最大的对象
查看 Dominator Tree
- 按对象占用内存排序
- 右键对象 → Path to GC Roots
- 查看对象引用链
查找泄漏源
- 检查静态集合（Map、List）
- 检查监听器未移除
- 检查线程未关闭
- 检查缓存未清理

步骤 6：解决方法

# 增加堆内存
-Xms8g -Xmx8g

# 调整新生代比例
-XX:NewRatio=2

# 优化代码
# - 及时释放对象引用
# - 使用弱引用（WeakReference）
# - 使用对象池
# - 清理缓存

OutOfMemoryError: Metaspace

步骤 1：确认错误类型

# 查看错误日志
grep "Metaspace" app.log

# 查看元空间使用
jstat -gc <pid> 1000
# 关注：MCMN/MCMX/MC/CCSC/CCSU

步骤 2：查看类加载器统计

# 查看类加载器统计
jmap -clstats <pid>

# 查看加载的类数量
jmap -clstats <pid> | grep "classes"

步骤 3：查找类加载器泄漏

# 查找重复加载的类
jmap -clstats <pid> | grep "com.example"

# 查找类加载器数量
jmap -clstats <pid> | grep "classloader"

步骤 4：解决方法

# 增加元空间大小
-XX:MetaspaceSize=512m -XX:MaxMetaspaceSize=1g

# 跟踪类加载
-XX:+TraceClassLoading -XX:+TraceClassUnloading

# 优化代码
# - 避免重复创建类加载器
# - 及时释放类加载器引用
# - 减少动态代理和反射使用
# - 清理未使用的类

StackOverflowError

步骤 1：确认错误类型

# 查看错误日志
grep "StackOverflowError" app.log

# 查看线程堆栈
jstack <pid> > thread_dump.txt

步骤 2：分析线程堆栈

# 查找递归调用
grep -A 100 "StackOverflowError" thread_dump.txt

# 查找重复的方法调用
grep "at com.example" thread_dump.txt | head -50

步骤 3：解决方法

# 增加栈大小（临时方案）
-Xss2m

# 优化代码
# - 减少递归深度
# - 改用迭代
# - 优化算法复杂度
# - 检查循环依赖

类加载失败

步骤 1：确认错误类型

# 查看错误日志
grep "ClassNotFoundException\|NoClassDefFoundError" app.log

# 查看类路径
jinfo -sysprops <pid> | grep "java.class.path"

步骤 2：检查类路径

# 查看类路径
echo $CLASSPATH

# 查看启动参数
jinfo -flags <pid>

步骤 3：检查依赖

# 查看加载的类
jmap -clstats <pid>

# 查找类加载器
jmap -clstats <pid> | grep "classloader"

步骤 4：解决方法

# 添加类路径
java -cp /path/to/classes:/path/to/lib/* app.jar

# 检查依赖
# - 确认所有依赖都在类路径中
# - 检查依赖版本冲突
# - 使用 Maven/Gradle 管理依赖

# 检查类加载器
# - 确认类加载器层次结构
# - 检查是否打破双亲委派
# - 确认类加载器隔离

常见问题排查思路

1. 查看 JVM 启动参数

# 查看启动参数
jinfo -flags <pid>

# 查看系统属性
jinfo -sysprops <pid>

# 查看堆、栈、元空间配置
jinfo -flags <pid> | grep -E "Heap|Stack|Metaspace"

2. 分析 GC 日志

# 查看 GC 频率
grep "GC" gc.log | wc -l

# 查看 Full GC 频率
grep "Full GC" gc.log | wc -l

# 查看 GC 停顿时间
grep "Pause" gc.log | awk '{print $NF}'

# 使用 GCViewer 可视化
java -jar gcviewer.jar gc.log

3. 查看内存占用情况

# 查看堆内存使用
jstat -gc <pid> 1000

# 查看堆配置
jmap -heap <pid>

# 查看对象统计
jmap -histo:live <pid> | head -20

4. 检查线程状态

# 查看线程堆栈
jstack <pid> > thread_dump.txt

# 查找死锁
jstack -l <pid> | grep -A 20 "deadlock"

# 查找 BLOCKED 线程
jstack <pid> | grep -A 5 "BLOCKED"

# 查找线程数量
jstack <pid> | grep "java.lang.Thread.State" | wc -l

5. Dump 内存快照

# 导出堆快照
jmap -dump:format=b,file=heap.hprof <pid>

# 导出线程快照
jstack <pid> > thread_dump.txt

# 导出类加载器统计
jmap -clstats <pid> > clstats.txt

6. 检查类加载器泄漏

# 查看类加载器统计
jmap -clstats <pid>

# 查找重复加载的类
jmap -clstats <pid> | grep "com.example"

# 查看类加载器数量
jmap -clstats <pid> | grep "classloader" | wc -l

排查流程总结

内存问题

确认错误类型（堆溢出、元空间溢出）
查看 GC 日志，分析 GC 频率和停顿时间
使用 jstat 实时监控内存使用
导出堆快照，使用 MAT 分析
查找内存泄漏源
调整 JVM 参数或优化代码

线程问题

查看线程堆栈
查找死锁、BLOCKED 线程
分析线程状态和调用栈
修复代码中的锁问题

类加载问题

查看类路径配置
检查依赖是否完整
查看类加载器统计
检查类加载器泄漏

性能问题

启用 GC 日志
使用 GCViewer 分析
使用 jstat 监控 GC
调整 GC 参数
优化代码和算法