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  • JVM 常见线上问题 → CPU 100%、内存泄露 问题排查

    开心一刻

    明明是个小 bug,但就是死活修不好,我特么心态崩了......

    前言

      后文会从 Windows、Linux 两个系统来做示例展示,有人会有疑问了:为什么要说 Windows 版的 ? 目前市面上还是有很多 Windows 服务器的,应用于传统行业、政府结构、医疗行业 等等;两个系统下的情况都演示下,有备无患

      后文中用到了两个工具:Processor ExplorerMAT,它们是什么,有什么用,怎么用,本文不做介绍,不知道的小伙伴最好先去做下功课

    cpu 100%

      下面的示例中, cpu 的占有率没到 100%,只是比较高,但是排查方式是一样的,希望大家不要钻牛角尖

      Windows

        1、找到 cpu 占有率最高的 java 进程号

          

          PID: 20260 

        2、根据进程号找到 cpu 占有率最高的线程号

          双击刚刚找到的 java 进程

          

          线程号: 15900 ,转成十六进制: 3e1c 

        3、利用 jstack 生成虚拟机中所有线程的快照

          命令: jstack -l {pid} > {path} 

          

          文件路径: D:20260.stack 

        4、线程快照分析

          我们先浏览下快照内容

          

          内容还算比较简洁,线程快照格式都是统一的,我们以一个线程快照简单说明下

           "main" #1 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000002792800 nid=0x3e1c runnable [0x00000000025cf000] 

          

          我们前面找到占 cpu 最高的线程号: 15900 ,十六进制: 3e1c ,用 3e1c  去快照文件里面搜一下

          

          自此,找到问题

          

      Linux

        排查方式与 Windows 版一样,只是命令有些区别

        1、找到 cpu 占有率最高的 java 进程号

          使用命令: top -c 显示运行中的进程列表信息, shift + p 使列表按 cpu 使用率排序显示

          

           PID = 2227 的进程,cpu 使用率最高

        2、根据进程号找到 cpu 占有率最高的线程号

          使用命令: top -Hp {pid} ,同样 shift + p 可按 cpu 使用率对线程列表进行排序

          

           PID = 2228 的线程消耗 cpu 最高,十进制的 2228 转成十六进制 8b4 

        3、利用 jstack 生成虚拟机中所有线程的快照

          

        4、线程快照分析

          分析方式与 Windows 版一致,我们可以把 2227.stack 下载到本地进行分析,也可直接在 Linux 上分析

          在 Linux 上分析,命令: cat 2227.stack |grep '8b4' -C 5 

          

          至此定位到问题

          

        不管是在 Windows 下,还是在 Linux 下,排查套路都是一样的

        

    内存泄露

      同样的,Windows、Linux 各展示一个示例

      Windows

        1、找到内存占有率最高的进程号 PID

          

          第一眼看上去, idea 内存占有率最高,因为我是以 idea 启动的 java 进程;idea 进程我们无需关注,我们找到内存占有率最高的 java 的 PID: 10824 

        2、利用  jmap 生成堆转储快照

          命令: jmap -dump:format=b,file={path} {pid} 

          

          dump 文件路径: D:heapdump_108244.hprof 

        3、利用 MAT 分析 dump 文件

          MAT:Memory Analyzer Tool,是针对 java 的内存分析工具;下载地址:

          

          选择对应的版本,下载后直接解压;默认情况下,mat 最大内存是 1024m ,而我们的 dump 文件往往大于 1024m,所以我们需要调整,在 mat 的 home 目录下找到 MemoryAnalyzer.ini ,将 -Xmx1024m 修改成大于 dump 大小的空间, 我把它改成了 -Xmx4096m 

          接着我们就可以将 dump 文件导入 mat 中,开始 dump 文件的解析

          

          解析是个比较漫长的过程,我们需要耐心等待

          

          解析完成后,我们可以看到如下概况界面

          

          各个窗口的各个细节就不做详细介绍了,有兴趣的可自行去查阅资料;我们来看看几个图:饼状图、直方图、支配树、可疑的内存泄露报告

          饼状图

            

            可以看出, com.lee.schedule.Schedule 对象持有 1G 内存,肯定有问题

          直方图

            

            我们看下 Person 定义

    @Setter
    @Getter
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor
    public class Person {
    
        private String name;
        private Integer age;
    
    }
    View Code

            可想而知,上图标记的几项都与 Person 有关

          支配树

            

            这就非常直观了,Schedule 中的 ArrayList 占了 99.04% 的大小

          可疑的内存泄露报告

            

          通过这些数据,相信大家也能找到问题所在了

          

      Linux

        排查方式与 Windows 一样,只是有稍许的命令区别

        1、找到内存占有率最高的进程号

          使用命令: top -c 显示运行中的进程列表信息, shift + m 按内存使用率进行排序

          

          进程号: 2527  

        2、利用 jmap 生成堆转储快照

          命令: jmap -dump:format=b,file={path} {pid} 

          

          堆转储快照文件路径: /opt/heapdump_2527.hprof 

        3、利用 MAT 分析堆转储快照

          将 heapdump_2448.phrof 下载到本地,利用 MAT 进行分析;分析过程与 Windows 版完全一致

          

          自此,定位到问题

        Windows 下与 Linux 下,排查流程是一样的

        

    总结

      JVM 常用命令

        jps:列出正在运行的虚拟机进程

        jstat:监视虚拟机各种运行状态信息,可以显示虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据

        jinfo:实时查看和调整虚拟机各项参数

        jmap:生成堆转储快照,也可以查询 finalize 执行队列、Java 堆和永久代的详细信息

        jstack:生成虚拟机当前时刻的线程快照

        jhat:虚拟机堆转储快照分析工具

          与 jmap 搭配使用,分析 jmap 生成的堆转储快照,与 MAT 的作用类似

      排查步骤

        1、先找到对应的进程: PID 

        2、生成线程快照 stack (或堆转储快照: hprof )

        3、分析快照(或堆转储快照),定位问题

      内存泄露、内存溢出和 CPU 100% 关系

         

      常用 JVM 性能检测工具

        Eclipse Memory Analyer、JProfile、JProbe Profiler、JVisualVM、JConsole、Plumbr

    参考

      一次完整的JVM堆外内存泄漏故障排查记录

      【原创】谈谈线上CPU100%排查套路

      紧急修复一次线上商城系统高并发优化实战

      面试官:如果你们的系统 CPU 突然飙升且 GC 频繁,如何排查?

      记一次公司JVM堆溢出抽丝剥茧定位的过程

      MAT:一次线上内存泄漏排查

      JVM探秘:MAT分析内存溢出

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