如何解决堆内存溢出问题

OOM 有很多种情况啊，这里就先讲解最常见也是最容易观测的 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space，也就是堆内存溢出。

发现

启动 Java 程序的时候，最好参数加上-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，该参数不影响程序运行，运行时没有任何开销，只有 OOM 时会自动生成 Java Heap Dump(特定时刻 JVM 内存中所有对象的快照)。该文件默认会在运行应用程序同级目录下生成一个格式为 hprof 的文件，当然也可以使用参数-XX:HeapDumpPath=/data 指定生成到 data 文件夹下。

这里说一下我对于 Java 程序运行添加参数的一些理解，这是我项目的一个常规启动命令，java -javaagent:/usr/local/app/skywalking_agent_zy/skywalking-agent.jar -Dskywalking.agent.service_name=appName−Dskywalking.collector.backendservice={appName} -Dskywalking.collector.backend_service=appName−Dskywalking.collector.backendservice={skywalkingIp}:skywalkingPort−Dskywalking.plugin.toolkit.log.grpc.reporter.serverhost={skywalkingPort} -Dskywalking.plugin.toolkit.log.grpc.reporter.server_host=skywalkingPort−Dskywalking.plugin.toolkit.log.grpc.reporter.serverh​ost={skywalkingIp} jvmoption−Dserver.port=8080−Denv=jvmoption -Dserver.port=8080 -Denv=jvmoption−Dserver.port=8080−Denv={env} -jar /usr/local/app/app.jar。${}占位符这里是在 DevOps 上面配的，当然大家也没必要关注，嘻嘻。这里这个 env 是公司框架让配的环境参数，前面 Javaagent 一堆参数都是 skywalking 要用的。

除开这些客制化的东西，对于普通的应用，一般配置堆大小相同比较好，因为通常来说一个服务器或者容器只会有一个 Java 应用，释放内存给谁用呢，是吧，没那必要。JVM 初始分配的堆内存由-Xms 指定，默认是物理内存的 1/64，JVM 最大分配的堆内存由-Xmx 指定，默认是物理内存的 1/4。默认空余堆内存小于 40%时，JVM 就会增大堆直到-Xmx 的最大限制，空余堆内存大于 70%时，JVM 会减少堆直到-Xms 的最小限制。因此一般设置-Xms、-Xmx 相等以避免在每次 GC 后调整堆的大小。

定位

拿到 hprof 文件后，可以选用 jvisualvm(Jdk8 之后不自带，需要到 Github 上下载)、JProfiler 和 IDEA 的 Profiler(旗舰版才有)打开文件，三者的操作逻辑都是类似的，目前我用的最舒服的是 JProfiler，以下就拿 JProfiler 截图举例。

导入 hprof 文件到 JProfiler 之后经过解析，默认会跳到该界面，这里直接选上面的最大对象，继续解析。

这里右键选定比较大的对象后会弹出这样一个框，选择引用-传入引用。为啥是传入引用呢，因为我们要找问题的源头啊，哪里来的才是比较重要的。

找到对应堆栈信息，点击显示更多，即可发现带恶人。

以上就是一次完整的查询过程，如果点开发现都是差不多的内容，为了少点几次，保护鼠标，我建议可以换成旭日图更加便捷地查看

可以观察到相对类型地这个对象比较多啊，这里点击一下这块进入内部查询

如何解决 CPU 占用高问题

CPU 占用高的问题就没有挂了之后自动 dump 文件的好事了。这时候需要善用 jstack、监控和 Arthas 等工具。

发现

正常来说，咱们会有监控软件去监控服务器的一些性能指标，我这用的是 Prometheus+Grafana，非常大众哈。

如图可以观察到一个服务器 CPU 占用的折线图，配合告警可以及时通知相关人员定位问题。

定位-传统武学

通过上面地监控及时发现问题，接下来就该上手具体的操作了。

1. top -o %CPU，Linux 上按 CPU 从大到小排序，找到占用最多的 PID(这里假设是 Java 应用)

2. jstack pid > thread.txt，通过 jstack 命令打印当前 Java 应用的堆栈信息

3. top -Hp pid，通过该命令观察此 pid 进程中所有线程的 CPU 占用

4. 找到线程 pid，通过命令 printf '%x\n' pid 得到转换为 16 进制的 nid

5. 在 jstack 获得的文件 thread.txt 中，找到 nid 对应的线程堆栈信息，找到对应代码块即可

6. 通常除了 CPU 占用过高的线程，还需要重点关注线程状态为 BLOCKED、WAITING 和 TIMED_WAITING 的部分

定位-新派宝典

我一开始接触的也是传统武学，啪啪啪一堆命令敲得也是非常麻烦嗷，那有没有开箱即用的好东西呢。没错，那肯定是有的，就是大名鼎鼎的 Arthas 啦。

1. 下载 Arthas.jar，curl -O arthas.aliyun.com/arthas-boot…

2. 运行 java -jar arthas-boot.jar 并选择需要监听的 Java 应用，图形化很赞

3. 输入命令 dashboard 打开看板，随时监控，默认 5000ms 一刷

4. 针对上面 CPU 问题，直接选择 Thread 系列命令

效果如下，牛中牛中牛，解放双手。相比 jstack 输出的文件，甚至多了 cpuUsage 这个参数，更加直观。

Arthas 还有很多别的牛逼功能，不仅仅是 Jdk 工具的一个打包，更是对前者进行了易用性上的极大优化，同时也提供了很多新功能，要知道这玩意才一百多 KB 啊。