JVM 学习计划表(2025 版)

JVM 学习计划表(2025 版)

📚 基础阶段(2 周)

1. JVM 核心概念

  • JVM 作用与体系结构
    理解 JVM 在 Java 跨平台运行中的核心作用,掌握类加载子系统、运行时数据区、执行引擎的交互流程
  • 内存结构与数据存储
    学习堆、方法区(元空间)、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器等内存区域特性及线程隔离机制
  • 类加载机制
    掌握加载→验证→准备→解析→初始化流程,理解双亲委派模型与打破场景(如 SPI 机制)

🚀 进阶阶段(3 周)

2. 垃圾回收机制

  • GC 算法原理
    对比标记-清除/复制/标记-整理算法的实现与适用场景,分析分代收集策略(Young/Old 区)
  • 垃圾收集器实战
    ParNew/CMS/G1/ZGC 等收集器的工作机制,通过 -XX:+UseConcMarkSweepGC 等参数配置实战
  • 内存泄漏排查
    使用 MAT 分析堆转储文件,定位 java.lang.OutOfMemoryError 异常根源

3. 性能调优

  • JVM 参数解析
    掌握 -Xms/-Xmx 堆内存配置、-XX:MetaspaceSize 元空间调整、-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 等关键参数
  • 监控工具链
    熟练使用 JConsole、VisualVM、Arthas 进行实时监控,通过 GC 日志分析吞吐量与停顿时间

🔧 实战阶段(2 周)

4. 生产环境优化

  • 线上故障诊断
    模拟 Full GC 频繁、CPU 飙高等场景,使用 jstack/jmap/jstat 进行线程/内存快照分析
  • JIT 编译器原理
    理解热点代码检测机制,掌握逃逸分析与栈上分配优化技术
  • 容器化部署
    Docker 环境下 JVM 内存配置的特殊性,避免容器内存超限导致的 OOM Kill

🎓 高级阶段(2 周)

5. 底层原理扩展

  • 字节码指令集
    通过 javap -v 反编译分析 invokevirtual/invokespecial 等指令的执行过程
  • JVM 源码解读
    研究 HotSpot 源码中对象内存布局(对象头/实例数据/对齐填充)的实现细节
  • JVM 参数调优模板
    整理高并发/低延迟/大数据量等不同场景的最佳实践参数组合

🔄 持续学习

  • 技术演进跟踪
    关注 Project Loom(虚拟线程)、ZGC(亚毫秒级停顿)等新特性动态
  • 社区资源利用
    参与 JVM 峰会、研读《深入理解Java虚拟机》等经典著作
  • 实验室环境搭建
    通过 JVM-Sandbox 等工具进行字节码插桩实验

📌 学习建议:

  1. 结合 jdk/src/hotspot 源码进行调试分析
  2. 每周完成 1 个 GC 日志分析实验并记录优化效果
  3. 参与 GitHub 开源项目贡献(如 OpenJDK 社区)
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