随着Java平台的不断发展,和其良好的跨平台特性,越来越多的应用系统、嵌入式系统采用了Java应用平台,应用领域不断扩大。不过Java虚拟机虽然具有很多优点,但是运行其上的应用服务仍然常常出现衰退现象。很少有研究关注于Java虚拟机衰退对应用服务的影响,而着重于应用服务自身和底层的操作系统层。另一方面,进一步研究Java虚拟机,对其进行刻画也能够更准确地找出产生衰退的原因。基于上述目的,本文首先根据Java虚拟机的自身结构定义了用于分析Java虚拟机的性能度量指标体系,该指标体系包含Java虚拟机的系统服务部件、内存管理部件、执行部件、操作系统虚拟层等重要部件,能够完整地描述Java虚拟机的运行状态。接着,本文又设计并实现了Java虚拟机性能指标采集系统,该系统在设计上使用Agent监测思想,能同步地对Java虚拟机各个组件并行采集,采集到的数据具有时间粒度可控性、完整性等优点,同时该系统对Java虚拟机的正常运行影响较小。最后,基于统计学分析的方法对采集到的性能指标数据进行分析,采用主成分分析的方法去除性能指标内部存在的关联性,再使用多元线性回归的方法对Java虚拟机的性能指标和衰退现象进行拟合建模分析得到了相应的衰退模型。实验结果表明Java虚拟机衰退的主要原因是系统服务部件和内存管理部件,对内存管理部件进行进一步分析发现运行中的内存管理器和代码缓存是内存管理部件引起Java衰退的关键因素。