JVM实战系列之CPU100%和内存100%排查

2023-06-10 23:49| 来源: 网络整理| 查看: 265

1. 基础概念内存溢出（Memory Overflow）指的是程序在申请内存时，向操作系统申请了一块内存空间，但由于某种原因（如程序错误、缺乏足够的内存等），导致程序使用的内存超过了申请到的内存大小。这会导致程序崩溃或者出现未定义的行为。内存泄漏（Memory Leak）指的是程序在动态分配内存后，没有及时释放已经不需要的内存空间，导致系统中存在大量无用的内存占用，最终可能会导致系统的性能下降或者耗尽可用内存资源。

可以这样理解：内存溢出是指程序需要的内存超过了可用内存；而内存泄漏则是指程序本身的内存管理不当，使用了系统提供的内存却没有及时释放。

2. 内存100%案例

堆内存溢出代码示例：

private static List CACHE = new ArrayList(1000); @GetMapping("/tuningTest") public String tuningTest(){ for (int loopTimes = 1; loopTimes < 20; loopTimes++) { long cacheSize = ObjectSizeCalculator.getObjectSize(CACHE); LOGGER.info("第 {} 次循环前, 对象已占用 {} M 内存", loopTimes, cacheSize / 1024 / 1024); // 每次占用5M内存 CACHE.add(new byte[5 * 1024 * 1024]); } return "OK"; }

启动参数：java -jar -Xms32m -Xmx64m -XX:PermSize=15M -XX:MaxPermSize=30M jvmtest-0.0.1-SNAPSHOT.jar

测试时为了效果明显可以用压测工具，并发数20，轮次1000。更有助于分析问题

2.1 top 命令查看cpu和内存情况

2.2 jmap -heap PID查看jvm内存使用情况

从图中可以看出老年区的内存使用率已经达到了96%

2.3 jstat -gc PID 查看GC的情况 YGC : YG GC的次数 YGCT：YG GC的平均时间 FGC： FULL GC的次数 FGCT：FULL GC的平均时间

这里可以连续看几次就会发现FULL GC的次数在疯狂增长，而且FULL GC的平均时间也会增长，这就是CPU100%的原因，因为CPU一直在尝试垃圾回收

2.4 jmap -dump:format=b,file=./jmap_dump.hprof PID 使用jmap命令生成分析所需要用的dump文件。

使用Jprofiler打开（为什么不用mat，因为我没安装上，不知道为啥）

如上图已经定位出来了问题，这个工具还是很好用的，有兴趣的大佬们可以研究研究

3. CPU100%案例

代码示例

/** * 死循环 * * @return */ @RequestMapping("/deadCycle") public String deadCycle() { for (int i = 1; i > 0; i++) { System.out.println(i); } return "Success"; } /** * 死锁 * * @return */ @RequestMapping("/deadLock") public String deadLock() { Lock lock1 = new ReentrantLock(); //线程t1中 new Thread(() -> { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } while (!lock1.tryLock()) { System.out.println("线程1 一直自旋获取锁"); } System.out.println("线程1 获取到锁 do something"); }).start(); // 线程2 new Thread(() -> { lock1.lock(); //此时线程2 获取到锁但是一直阻塞导致锁无法释放 while (true) { } }).start(); return "Success"; }

这里就整一个最简单里例子，目的就是为了让CPU一直在运算。

3.1 top 命令查看CPU占用100%的进程号

3.2 top -H -n 1 -p PID 然后通过命令查找对应进程下线程的状态

3.3 然后通过 jstack -l PID > ./jstack.log 命令输出进程的线程文件

jstack.log的文件PID是十六机制，从3.2步骤中我们可以看出PID为25778的线程CPU特别高，25778二机制为0x64b2。拿到16进制去文件里搜索能够很明确看出哪里出现了问题

JVM实战系列之CPU100%和内存100%排查

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