JVM异常识别¶

一、内存相关异常（最常见，占 60%+）¶

这些异常直接来自JVM内存区域，日志里通常带“内存”字样。

1. OutOfMemoryError: Java heap space

识别标志：堆内存（Heap）满了，无法分配新对象。

常见原因：

对象创建过多（如无限循环 new）。
内存泄漏（缓存没清理、Session 没释放）。
堆设置太小（-Xmx 不够）。

排查步骤：

jstat -gc 5s 看 GC 情况（Full GC 频繁）。
jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 导出堆 dump。
用 MAT/Eclipse Memory Analyzer 分析大对象、泄漏。

2. OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

识别标志：GC 占用时间超过 98%，回收不到 2% 内存。

原因：内存基本满了，GC 一直在“白忙活”。

解决：增大堆或查内存泄漏。

3. OutOfMemoryError: Metaspace

识别标志：方法区（元空间）满了，通常是动态加载类太多。

原因：Spring Boot 热部署工具、大量代理类。

解决：-XX:MaxMetaspaceSize=512m

StackOverflowError

识别标志：栈溢出。

原因：递归太深、栈帧太大（局部变量多）。

排查：jstack 看线程栈，看是不是死递归。

代码示例：

public class StackOverflowDemo {
    public static void infiniteRecursion() {
        infiniteRecursion(); // 无限递归
    }
    public static void main(String[] args) {
        infiniteRecursion();
    }
}

解决：增大栈 -Xss2m，但治标不治本。

二、GC 相关异常（日志里有 GC 关键字）¶

频繁 Minor GC（新生代 GC）

识别标志：日志里 ParNew、G1 Young 非常频繁。

原因：对象创建速度太快，新生代满了。

解决：增大 Eden 区 -XX:NewRatio=2（老年代:新生代=2:1）。

频繁 Full GC（老年代 + 全堆 GC）

识别标志：日志里 Full GC、Old Gen 频繁，STW 时间长（Stop The World）。

原因：

大对象直接进老年代。
Survivor 区不够用，对象提前晋升。
内存泄漏。
- 排查：jstat -gc 看 FGC 次数、OGC（老年代使用量）。

日志示例（用 -XX:+PrintGCDetails 开启）：

[GC (Allocation Failure) ...  Eden 空间满了]
[Full GC (Ergonomics) ... 老年代满了，STW 1.2s]

三、线程与锁相关异常¶

java.lang.OutOfMemoryError: unable to create native thread

识别标志：无法创建新线程。

原因：

线程数超过系统限制（Linux ulimit -u）。
每个线程栈太大（默认 1MB）。
解决：减少线程数，用线程池；-Xss512k 减小栈。
死锁（Deadlock）——不是异常，是线程状态

识别标志：

jstack 输出里有 java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)。
多个线程互相持有对方需要的锁。

排查（金标准）：

通过jps找到当前机器上运行的Java进程及其pid
jstack > thread.txt。
搜索 deadlock，自动分析。

代码示例（经典死锁）：

public class DeadlockDemo {
    private static Object lock1 = new Object();
    private static Object lock2 = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {}
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("Thread 1 done");
                }
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {}
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("Thread 2 done");
                }
            }
        }).start();
    }
}

jps常用参数¶

常见几个你用得上的参数： + jps：只显示 pid 和简短的类名。 + jps -l：显示主类的完整类名或 JAR 路径，更容易区分进程。 + jps -v：显示启动该 Java 进程时使用的 JVM 参数（如 -Xmx 等）。 + jps -m：显示 main 方法的参数信息。

四、类加载与启动异常¶

ClassNotFoundException / NoClassDefFoundError

识别标志：类找不到。

原因：

ClassNotFoundException：Class.forName() 动态加载失败。
NoClassDefFoundError：运行时类路径有问题（编译时有，运行时没了）。排查：查 classpath、Maven 依赖。
LinkageError / NoSuchMethodError

识别标志：类冲突，通常 jar 包版本不一致。

原因：多个 jar 有同名类但方法签名不同。

五、生产环境监控命令速查表¶

问题类型	命令	作用
GC 监控	jstat -gc 1s 100	实时看 GC 频率、堆使用量
堆 Dump	jmap -dump:format=b,file=heap.hprof	导出堆快照分析内存泄漏
线程 Dump	jstack	查死锁、线程状态
CPU 热点	top -Hp	看哪个线程 CPU 高，再 jstack
进程列表	jps -l	列出所有 Java 进程

高级工具：

VisualVM / JConsole（本地开发）。
Arthas（线上无侵入诊断）。

实战建议¶

1. 先开 GC 日志（项目启动参数）：

-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -Xloggc:gc.log

这样异常发生时就有“前因后果”。

2. 异常优先级排查流程：

OOM? → jmap 堆dump → MAT 分析大对象
SOF? → jstack 看栈帧
CPU 高? → top → jstack 热点线程
GC 慢? → jstat GC 统计

3. 预防胜于治疗：

生产环境默认加：-Xmx4g -Xms4g -XX:MaxMetaspaceSize=256m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError。
用线程池代替 new Thread()。
缓存要设过期时间。

常用命令使用技巧¶

jstack 命令¶

# 基础用法（推荐加 -l）
jstack -l <PID> > thread.dump

# 强制生成（进程卡死时用）
jstack -F <PID>

# 混合模式（Java + Native 栈）
jstack -m <PID>

-l：额外显示锁信息（生产必加）。
输出重定向到文件，便于分析。

jstack 输出解读（关键结构）¶

jstack 输出分成三部分：

Header：JVM 版本、时间戳。
每个线程的栈信息：最重要！
Deadlock 检测：如果有死锁，会自动标出。

线程状态（java.lang.Thread.State）

状态	含义	常见原因
RUNNABLE	可运行/执行中	正常、CPU 高可能在这里
WAITING	等待（无限期）	Object.wait()、Thread.join()、LockSupport.park()
TIMED_WAITING	定时等待	Thread.sleep()、Lock.lockInterruptibly()
BLOCKED	阻塞等待锁	synchronized 等锁，死锁在这里！
NEW	新建，未启动
TERMINATED	已终止

Locked ownable synchronizers：当前线程持有的锁。