java：线上问题排查常用手段-白红宇

java：线上问题排查常用手段

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发布时间：2019-06-08

本文共 7560 字，大约阅读时间需要 25 分钟。

一、jmap找出占用内存较大的实例

先给个示例代码：

import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.concurrent.CountDownLatch;/** * Created by 菩提树下的杨过 on 05/09/2017. */public class OOMTest {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);        int max = 10000;        List
     
       list = new ArrayList<>(max);        for (int j = 0; j < max; j++) {            Person p = new Person();            p.setAge(100);            p.setName("菩提树下的杨过");            list.add(p);        }        System.out.println("ready!");        latch.await();    }    public static class Person {        private String name;        private int age;        public String getName() {            return name;        }        public void setName(String name) {            this.name = name;        }        public int getAge() {            return age;        }        public void setAge(int age) {            this.age = age;        }    }}

List中放了1w个Person对象的实例，先把这段程序跑起来

javac OOMTest.java

java OOMTest

然后再开一个窗口，jps -l 找出该程序的pid

然后执行 jmap -histo:live 7320 （注：如果输出内容太多，只想看排名前10的，可以加 | head -10）

输出结果，会按内存使用量，从大到小依次把对象的实际个数，占用内存数量(字节数)打印出来，最后还会输出汇总信息

以上面的示例来说，OOMTest$Person这个类的实例数为10000个，总共占用240000字节（注：即每个实例24字节），这个程序总占用内存数为725464字节，约：0.69M。

另外还有一些[C,[B这类class name，大概意思为：

[C is a char[]

[S is a short[]

[I is a int[]

[B is a byte[]

[[I is a int[][]

[C对象往往跟String有关，String其内部使用final char[]数组来保存数据的

constMethodKlass/ methodKlass/ constantPoolKlass/ constantPoolCacheKlass/ instanceKlassKlass/ methodDataKlass

与Classloader相关，常驻与Perm区。

二、找出某个java应用打开的句柄数及线程数

ll /proc/{pid}/fd | wc -l 查看打开的句柄数

ll /proc/{pid}/task | wc -l 查看线程数

三、jmap 查看堆内存的各项配置

jmap -heap pid 可以看到类似下面的输出：

using thread-local object allocation.Parallel GC with 4 thread(s)  //当前使用的GC方式(并行GC)Heap Configuration:  //堆内存配置   MinHeapFreeRatio         = 0   //对应jvm启动参数-XX:MinHeapFreeRatio设置JVM堆最小空闲比率(java8默认0)   MaxHeapFreeRatio         = 100 //对应jvm启动参数-XX:MaxHeapFreeRatio设置JVM堆最大空闲比率    MaxHeapSize              = 8388608 (8.0MB) //对应jvm启动参数-XX:MaxHeapSize=设置JVM堆的最大大小(或-Xmx参数)   NewSize                  = 5242880 (5.0MB) //对应jvm启动参数-XX:NewSize=设置JVM堆的‘新生代’的默认   MaxNewSize               = 5242880 (5.0MB) //对应jvm启动参数-XX:MaxNewSize=设置JVM堆的‘新生代’的最大大小    OldSize                  = 3145728 (3.0MB) //对应jvm启动参数-XX:OldSize=设置JVM堆的‘老生代’的大小    NewRatio                 = 2 //对应jvm启动参数-XX:NewRatio=:‘新生代’和‘老生代’的大小比率    SurvivorRatio            = 8 //对应jvm启动参数-XX:SurvivorRatio=设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值    MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)Heap Usage: //堆内存使用情况 PS Young GenerationEden Space: //Eden区分布   capacity = 2621440 (2.5MB) //Eden区总容量   used     = 2328088 (2.2202377319335938MB) //Eden区已使用   free     = 293352 (0.27976226806640625MB) //Eden区剩余容量   88.80950927734375% usedFrom Space: //其中一个Survivor区的内存分布   capacity = 1572864 (1.5MB)   used     = 360448 (0.34375MB)   free     = 1212416 (1.15625MB)   22.916666666666668% usedTo Space: //另一个Survivor区的内存分布   capacity = 1048576 (1.0MB)   used     = 0 (0.0MB)   free     = 1048576 (1.0MB)   0.0% usedPS Old Generation //当前的Old区内存分布    capacity = 3145728 (3.0MB)   used     = 1458968 (1.3913803100585938MB)   free     = 1686760 (1.6086196899414062MB)   46.37934366861979% used3759 interned Strings occupying 298824 bytes.

注：5-16行是堆内存的主要配置，这些参数都可以通过 java -XX:参数名=参数值来调整其大小，比如：

java -XX:MinHeapFreeRatio=20 -XX:MaxHeapFreeRatio=80 -Xmx100m -XX:MetaspaceSize=50M -XX:NewRatio=3 将影响MinHeapFreeRatio、MaxHeapFreeRatio、MaxHeapSize、MetaspaceSize、NewRatio的值

注意下NewRatio，这个值指的老年代(Old Generation): 新生代(Young Generation)的比值，上面设置成3，所以OldSize为75m，而NewSize为25m，参考下图:

注:这是jdk7的示意图，jdk8中Permanent Generation被去掉了，新加入了Metaspace区，但这个区别不影响对新生代、老生代的理解。

新生代(Young Generation）又可以细分为eden、s0、s1 三大块。

java7与java8的内存变化，大致如上图。

SurvirorRatio这个要难算一点，按Oracle官网的解释：，默认值是8，即：每块survivor： eden区的大小为1:8，换句话说 s0 = s1 = 1 / (1+1+8) = 1/10

注：虽然官网这么解释，但是我实际算了下，好象并不是严格按这个比例来算的，只能大概说是这个分配比例。(结论就是：SurvirorRatio设置越大，eden区就越大)

四、找出占用CPU最高的线程

先来一段演示代码：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;/** * Created by 菩提树下的杨过 on 05/09/2017. */public class OOMTest {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);        int max = 100;        for (int i = 0; i < max; i++) {            Thread t = new Thread() {                public void run() {                    try {                        Thread.sleep(50);                    } catch (InterruptedException e) {                        Thread.currentThread().interrupt();                    }                }            };            t.setName("thread-" + i);            t.start();        }        Thread t = new Thread() {            public void run() {                int i = 0;                while (true) {                    i = (i++) / 10;                }            }        };        t.setName("BUSY THREAD");        t.start();        System.out.println("ready");        latch.await();    }}

这里面有100个线程是空转的，另外还有一个线程BUSY THREAD在狂跑CPU。

javac OOMTest.java

java OOMTest

把程序跑起来，jps -l 找出pid，然后 top -Hp pid

可以看到pid 16813这个对应的线程，把CPU快跑满了，达到了98.5%

接下来，将16813转换成16进制，即41ad (tips: printf "%x" 16813 ) ，然后

jstack pid | grep '41ad'

我们就把最忙的这个线程BUSY THREAD给找出来了（注：这个技巧再次说明了，给线程取个好名字相当重要!)

tips：如果使用spring-boot的话，直接在浏览器里查看/dump端点，也可以达到类似jstack的效果。

五、jvisualvm 查看运行情况

JDK_HOME/bin下有一个自带的jvisualvm工具，可以图形化的查看GC情况（注：要安装插件)

java.net这个网站已经被oracle关了，所以安装插件这里，有点小麻烦，先到https://visualvm.github.io/pluginscenters.html 这里找到jvisualvm对应的jdk版本号，以jdk8为例，地址就是

然后，把这个地址在Plugins里的Settings里改一下，然后Available Plugin这里，就能看到可用插件了，选择GC插件并安装。

点击查看原图

可以来一段代码，然后用jvisualvm来看下GC情况

import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * Created by 菩提树下的杨过 on 05/09/2017. */public class OOMTest {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        List
     
       list = new ArrayList<>();        while (true) {            Thread.sleep(10);            list.add("菩提树下的杨过" + System.currentTimeMillis());        }    }}

点击查看原图