🔬 字节码 & 调优

1. class 文件的结构？

class 文件是一组以 8 字节为单位的二进制流，无分隔符。主要结构：

1. 魔数（Magic Number）：前 4 字节 CAFEBABE，识别文件类型
2. 版本号：minor_version + major_version（如 52 = Java 8，61 = Java 17）
3. 常量池（Constant Pool）：最大的部分，存所有字面量和符号引用（类名、方法名、字段名等）
4. 访问标志：public/final/abstract/interface 等修饰符
5. 类索引、父类索引、接口索引：指向常量池中的类描述
6. 字段表、方法表：各成员的描述，方法表里就是字节码指令
7. 属性表：附加信息（Code 属性存方法体、Exceptions、LineNumberTable 等）

# javap 是 JDK 自带的反汇编工具（输出字节码指令，不是 Java 源码）
javap -v Hello.class          # 详细：常量池、方法字节码、行号表
javap -c Hello.class          # 只反汇编字节码指令
javap -p Hello.class          # 包含 private 成员

// 源代码
public static int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// 字节码（javap -c 输出）
0: iload_0        // 把局部变量表第 0 个 int 压栈（a）
1: iload_1        // 压入 b
2: iadd           // 弹出两数相加，结果压栈
3: ireturn        // 返回栈顶 int

2. 常用 JVM 诊断工具怎么用？

jps -l                            # 列出 Java 进程（拿 pid）
jps -v                            # 附带 JVM 参数

jstat -gc <pid> 1000               # 每秒输出 GC 统计（各区容量、GC 次数、耗时）
jstat -gcutil <pid> 1000          # 输出各区使用率百分比，看瓶颈更快

jmap -heap <pid>                  # 堆配置与当前使用概况
jmap -histo <pid>                 # 堆内对象直方图（找大对象/泄漏源头）
jmap -dump:format=b,file=x.hprof <pid>   # 堆转储，配合 MAT 分析

jstack <pid>                       # 线程快照（找死锁、卡住的线程、CPU 高的线程）
jstack -l <pid>                    # 附带锁信息（找到 BLOCKED 的锁持有链）

jcmd <pid> GC.heap_info          # 新一代全能工具，JDK8+ 推荐
jinfo <pid>                        # 查看 JVM 参数

Arthas（阿里开源，生产排查神器）：在线诊断不用重启——dashboard（实时面板）、thread -n 3（最忙的线程）、trace（方法耗时链路）、watch（观测方法入参返回值）、jad（反编译线上代码）、sc/sm（查类/方法）。

3. 线上 CPU 飙高 100%，怎么排查？（高频实战题）

1. top 找到 CPU 最高的进程 PID
2. top -Hp <pid> 找到进程内 CPU 最高的线程号 TID
3. printf "%x\n" <TID> 把十进制线程号转十六进制 nid
4. jstack <pid> | grep -A 20 "nid=0x..." 定位到具体线程和代码行
5. 看到代码后分析：死循环？正则回溯？GC 线程异常？锁竞争自旋？

top                                   # ① 找高 CPU 进程
top -Hp 12345                         # ② 进程内找高 CPU 线程 TID（如 15250）
printf "%x\n" 15250                   # ③ 得到 3b92
jstack 12345 | grep -A 30 "0x3b92"    # ④ 线程栈，定位代码

# 更省事：Arthas
./as.sh <pid>
dashboard                             # 直接看各线程 CPU，不必转进制
thread -n 3                           # 最忙的 3 个线程及栈

4. 内存泄漏如何排查？

先判断是泄漏还是容量不足：

• Full GC 后老年代占用不下降，且持续增长 → 泄漏
• Full GC 后能下降但频率高 → 堆太小或对象过大

1. jstat -gcutil <pid> 观察 O 区（老年代）趋势
2. jmap -histo:live <pid> 多次采样对比：某类对象数量只增不减 → 泄漏源头
3. jmap -dump:format=b,file=heap.hprof <pid> 导出堆
4. MAT / jvisualvm 分析：Dominator Tree（支配树）找大对象；Leak Suspects 直接给嫌疑报告；GC Roots 路径看谁还引用着它

常见泄漏场景：静态集合只增不减（缓存忘清）、ThreadLocal 用完不 remove（线程池线程长活）、监听器/回调未注销、连接/IO 流未关闭（间接泄漏）、类加载器泄漏（热部署）

5. 线程死锁如何发现和定位？

死锁四条件：互斥、持有并等待、不可剥夺、循环等待。定位方法：

1. jstack <pid> 输出末尾会有 Found one Java-level deadlock 的完整报告，直接告诉你两个线程互相等待的锁
2. 或者观察：多个线程都处于 BLOCKED 且都在 "waiting for monitor lock"
3. Arthas：thread -b 直接找阻塞其他线程的线程（blocking thread）

Object lockA = new Object();
Object lockB = new Object();

// 线程 1：先 A 后 B；线程 2：先 B 后 A → 循环等待，死锁
new Thread(() -> { synchronized (lockA) {
    synchronized (lockB) { ... } } }).start();
new Thread(() -> { synchronized (lockB) {
    synchronized (lockA) { ... } } }).start();