JVM（Java Virtual Machine）是 Java 程序运行的核心环境。JVM 调优 主要是指通过合理配置 JVM 参数，使应用程序在内存使用、垃圾回收（GC）、吞吐量、响应时间等方面达到最优性能。以下以 Java 8 为核心，做简单介绍：
一、如何正确配置 JVM 参数？
1. 常用参数分类
（1）堆内存相关
-Xms：初始堆大小（建议与 -Xmx 相同，避免动态扩容带来的性能开销）-Xmx：最大堆大小（通常设为物理内存的 50%~70%，但不超过 32G，否则指针压缩失效）-Xmn：年轻代大小（一般为堆的 1/3 ~ 1/4）-XX:MetaspaceSize/-XX:MaxMetaspaceSize：元空间初始和最大大小（Java 8 取代了永久代）
bash
-Xms4g -Xmx4g -Xmn1g -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m（2）GC 相关（Java 8 默认 Parallel GC）
-XX:+UseSerialGC：单线程 GC（适用于小内存、单核）-XX:+UseParallelGC：并行 GC（高吞吐，默认）-XX:+UseConcMarkSweepGC（CMS）：低延迟（已废弃，Java 9+ 移除）-XX:+UseG1GC：G1 GC（兼顾吞吐与延迟，大堆推荐）
bash
-XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200（3）GC 日志（重要！用于分析）
bash
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGCDateStamps
-Xloggc:/path/to/gc.logJava 8 中推荐使用上述参数；Java 9+ 使用统一日志系统（-Xlog:gc*）
（4）其他优化参数
-XX:+UseCompressedOops：启用指针压缩（堆 ≤ 32G 时自动开启，节省内存）-XX:+DisableExplicitGC：禁用System.gc()（防止手动触发 Full GC）-XX:+AlwaysPreTouch：启动时分配所有内存（避免运行时缺页中断）
二、JVM 调优主要指的是什么？
JVM 调优的核心目标是 在有限资源下最大化应用性能，主要包括：
| 调优维度 | 目标 | 关注点 |
|---|---|---|
| 内存调优 | 避免 OOM，减少 GC 频率 | 堆大小、元空间、对象生命周期 |
| GC 调优 | 减少停顿时间 / 提高吞吐量 | 选择合适 GC 算法、调整代大小、GC 参数 |
| CPU 利用率 | 避免 GC 线程争抢 CPU | 并行 GC 线程数（-XX:ParallelGCThreads） |
| 稳定性 | 避免 Full GC、内存泄漏 | 分析 GC 日志、MAT 工具排查 |
关键原则：
- 没有"万能配置"，需结合业务场景（高吞吐 vs 低延迟）
- 先监控（GC 日志、JVisualVM、JMC），再调优
- 小步迭代，每次只改一个参数
三、已有调优案例值得学习
案例 1：电商大促系统（高吞吐）
-
问题：促销期间频繁 Full GC，服务卡顿
-
分析：老年代增长过快，Survivor 区过小导致对象过早晋升
-
调优 ：
bash-Xms8g -Xmx8g -Xmn3g -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -
结果：Full GC 消失，平均 GC 停顿 < 50ms
案例 2：微服务（低延迟）
-
问题：API 响应时间波动大（偶发 1s+ 停顿）
-
分析：使用默认 Parallel GC，STW 时间长
-
调优 ：切换 G1，限制最大停顿
bash-XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=50 -XX:G1HeapRegionSize=4m -
结果：P99 响应时间稳定在 200ms 内
案例 3：内存泄漏排查
- 现象：堆内存持续增长，最终 OOM
- 工具 ：
jmap -dump+ MAT 分析 - 发现：静态 Map 缓存未清理
- 解决 ：改用
WeakHashMap或定时清理
推荐学习资源：
- 《深入理解 Java 虚拟机》（周志明）
- Oracle 官方 GC 调优指南（Java 8）
- Alibaba Arthas 实战案例
四、JVM 经典面试题及回答（Java 8）
Q1：说说 JVM 内存结构？
答：Java 8 中 JVM 内存分为：
- 堆（Heap）：对象实例存储，分新生代（Eden + S0/S1）和老年代
- 方法区（Metaspace）：存储类信息、常量、静态变量（Java 8 用本地内存实现，取代永久代）
- 虚拟机栈：每个线程私有，存储局部变量、方法调用
- 本地方法栈：Native 方法使用
- 程序计数器：记录当前线程执行字节码位置
Q2：CMS 和 G1 的区别？
答：
- CMS：以最短回收停顿为目标，采用"标记-清除"，并发执行，但会产生内存碎片，且在 JDK 9 后废弃。
- G1：面向大堆（>4G），将堆划分为 Region，可预测停顿时间，采用"标记-整理"避免碎片，支持并发标记和混合回收。
Q3：什么情况下会触发 Full GC？
答（Java 8）：
- 老年代空间不足
- 元空间（Metaspace）不足
- System.gc() 被调用（除非加
-XX:+DisableExplicitGC）- 堆内存担保失败（Minor GC 前，老年代空间不足以容纳 Survivor 晋升对象）
- CMS GC 时并发模式失败（concurrent mode failure）
Q4：如何排查内存泄漏？
答：
- 通过
jstat -gcutil观察老年代是否持续增长- 使用
jmap -dump:format=b,file=heap.hprof <pid>导出堆快照- 用 MAT（Memory Analyzer Tool）分析 dominator tree，找出 GC Roots 引用链
- 常见原因：静态集合缓存、未关闭的连接、监听器未注销等
Q5：为什么建议 -Xms 和 -Xmx 设置相同？
答：避免 JVM 在运行时动态扩展堆内存，减少因内存申请导致的系统调用和页面分配开销，提升性能稳定性。
总结
- JVM 调优 = 监控 + 分析 + 调整
- Java 8 推荐使用 G1 GC（尤其堆 > 4G）
- GC 日志是调优的黄金数据
- 面试重点：内存模型、GC 算法对比、OOM 排查、参数含义