线上CPU飙高、内存溢出问题分析

前言

在生产环境，可能会出现CPU飙高，或者内存溢出的情况，造成系统卡顿甚至崩溃，怎样快速定位到问题代码，下面介绍几种方法。

CPU飙高

查看CPU飙高有使用jstack命令及Arthas工具，怎么使用，模拟CPU飙高案例。

public class CPUHighTest {public static void main(String[] args){new Thread(() -> {while (true) {}}).start();}
}

编译：javac CPUHighTest.java，生成class文件
运行：java CPUHighTest
如果运行报错：Error:Could not find or load main class Arthas
需要更改profile文件，在$JAVA_HOME前加.:

CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/

使用命令jstack

1. 使用top -p pid为进程号，现在进行占用CPU情况。
   
2. 输入H，显示每个线程占用情况。
   
3. 找出占用CPU最高的线程ID为1739613
4. 需要将线程ID转为十六进制，1a8b5d
5. 使用命令jstack 1739598|grep -A 10 1a8b5d
   
   迅速定位到问题代码。

使用Arthas工具

Arthas 是一款线上监控诊断产品，通过全局视角实时查看应用 load、内存、gc、线程的状态信息，并能在不修改应用代码的情况下，对业务问题进行诊断，包括查看方法调用的出入参、异常，监测方法执行耗时，类加载信息等，大大提升线上问题排查效率。

下载Arthas

https://github.com/alibaba/arthas/releases
下载成功后，解压，启动Arthas

java -jar arthas-boot.jar

选择相应的进程，进入arthas
输入dashboard查看概况，发现有CPU占用高的进程

输入thread <进程id>，本例中为9，迅速定位到问题代码

内存溢出

模拟内存溢出

public class OOMTest{public static void main(String[] args) {List<Object> list = new ArrayList<>();int i = 0;int j = 0;while (true) {list.add(new User(i++, UUID.randomUUID().toString()));new User(j--, UUID.randomUUID().toString());}}private static class User {public User(int i, String s) {}}
}

编译：javac OOMTest.java，生成class文件
运行：设置jvm参数，将堆内存设小一点，方便模拟内存溢出，java -Xms10M -Xmx10M OOMTest

使用jmap导出内存快照

jmap -dump:format=b,file=jvm.hprof 1777262

一般是设置jvm参数自动生成dump文件

java -Xms10M -Xmx10M -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/usr/local/jvm.hprof OOMTest

使用工具分析dump日志

使用jvisualvm

java自带的分析工具，在java的bin目录下

启动成功导入jvm.hprof文件

一般dump文件会比较大，导入jvisualvm时会比较慢，有时会提示内存不足，需要设置jvisualvm启动参数：visualvm_default_options
配置文件位置：JDK路径/lib/visualvm/etc/visualvm.conf

如果电脑内存允许的话，尽可能设置大点

迅速定位到问题代码

使用MAT工具

下载安装
下载地址：https://www.eclipse.org/mat/downloads.php
下载成功后解压，双击MemoryAnalyzer.exe启动

如果本地jdk版本不是11以上，启动过程中可能会报JDK版本问题

这时需要在MemoryAnalyzer.ini中添加参数，设置本地JDK

-vm
C:\Program Files\Java\jdk-11.0.16\bin\javaw.exe

启动成功后导入dump文件
file->open heap dump
通过Histogram查看实例占用情况

查看thread_overview

选择占用最高的thread->右键->Thread Details

可迅速找出问题代码。