内存溢出，妥妥的名场面；
一、业务背景
对于分布式架构中的文件服务来说，由于涉及大量的 IO 流操作，很容易引发 JVM 的相关异常，尤其是内存溢出的问题；
在最近的一次版本迭代中，真实的业务处理场景和上述几乎一致，由于在文件服务中添加批量处理的动作，直接唤醒了隐藏许久的 BUG，就是最常见的内存溢出；
问题的起因：在 word 文档完成内容识别后，转换为 pdf 文件，然后进行页面分割转为一组图片，在这个复杂并且超长的流程中存在一个数组容器未销毁；
解决的方式：分析 JVM 的 dump 文件，定位 OOM 问题引发的根本原因，结合文件服务的异常日志分析，添加资源的释放动作，从而解决问题；
二、Jdk-Bin 目录
对于相当一部分新手来说，看到 JVM 的问题都是 Bug 不知所起一脸懵的，其实这种心态大可不必，从职场几年的开发经验上看，JVM 的问题大致分为两种：
在解决常规的 JVM 异常时，通常依赖 JDK 中基础工具即可完成问题的定位，从而进行分析和解决，不过这些需要对基础工具熟练使用才行，而很多 JDK 自身的能力又是经常被忽略的；
在 jdk 的 bin 目录中，有很多自带工具可以用于对 JVM 的分析；
上述是基于 jdk1.8 的目录，里面有很多开发经常用到命令，下面围绕一个微服务的启动和运行，来看看基于 JDK 中自带 JVM 工具的用法；
三、命令行工具
1、jps 命令
jps：虚拟机进程状态工具，该命令在 Java 环境部署和服务启动查看时经常用到，首先在本地启动一个 facade 门面微服务，然后在命令行中执行查询；
jps：命令默认输出的是进程 ID 和应用主类的名称；
-l：输出进程 ID 和应用主类的完整路径；
-v：输出向 jvm 传递的参数，此处展示为 idea 中显式配置的 VM-options 参数，其他内容自行查看即可；
-m：输出向 main 方法传递的参数，服务启动前可以在 idea 的 Program-arguments 配置；
$ jps1281 FacadeApp
$ jps -l1281 com.explore.facade.FacadeApp
$ jps -v1281 FacadeApp -Xms128m -Xmx256m -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m
$ jps -m1281 FacadeApp hello,main-method
复制代码
2、jinfo 命令
jinfo：在命令后面带 pid 进程号，可以输出指定进程的配置信息，在应用启动时通常不会指定过多的配置参数，就可以使用该命令查询很多参数的默认值；该命令还可以在运行时动态调整部分参数，只是很少被使用；
$ jinfo 1281 # 只粘贴个别参数Java System Properties: # 系统参数 java.runtime.version=1.8.0_144-b01 file.encoding=UTF-8 sun.java.command=com.explore.facade.FacadeApp hello,main-method VM Flags: # 虚拟机参数 -XX:InitialHeapSize=134217728 -XX:MaxHeapSize=268435456 -XX:MaxNewSize=267911168 VM Arguments: # 运行时参数 jvm_args: -Xms128m -Xmx256m -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m java_command: com.explore.facade.FacadeApp hello,main-method
$ jinfo -sysprops 1281 # 只输出【Java System Properties】参数
$ jinfo -flags 1281 # 只输出【VM Flags】参数
复制代码
3、jstat 命令
jstat：以指定的频率输出 JVM 的监控指标，下述命令输出内存占用和 GC 相关信息，每隔 3 秒输出一次，连续打印 5 次；由于这里只是启动一个简单的微服务，没有执行业务逻辑，所以各项指标比较平稳；
$ jstat -gcutil 1281 3000 5S0 S1 E O M CCS YGC YGCT FGC FGCT CGC CGCT GCT 0.00 0.00 57.97 64.16 92.82 88.75 3 0.028 9 0.516 - - 0.5440.00 0.00 57.97 64.16 92.82 88.75 3 0.028 9 0.516 - - 0.544
复制代码
该命令是比较常用的，这里各项指标的统计逻辑，在tools.jar包中有jstat_options参考文档，相对路径sun/tools/jstat/resources/目录下；
option gcutil { column { header "^S0^" /* Survivor 0 Space - Percent Used */ data (1-((sun.gc.generation.0.space.1.capacity - sun.gc.generation.0.space.1.used)/sun.gc.generation.0.space.1.capacity)) * 100 } column { header "^S1^" /* Survivor 1 Space - Percent Used */ data (1-((sun.gc.generation.0.space.2.capacity - sun.gc.generation.0.space.2.used)/sun.gc.generation.0.space.2.capacity)) * 100 } ......}
复制代码
4、jstack 命令
jstack：输出指定进程当前时刻在 JVM 中的线程信息，为了清楚的展示其效果，在服务启动时创建线程死锁，然后通过该命令就会把发生死锁的线程打印出来，通过输出可以发现两条互相等待的线程信息；
$ jstack 1281Found one Java-level deadlock:============================="test-thread-02": waiting for ownable synchronizer 0x00000007b00a35d0, (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync), which is held by "test-thread-01""test-thread-01": waiting for ownable synchronizer 0x00000007b00a35a0, (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync), which is held by "test-thread-02"
Java stack information for the threads listed above:==================================================="test-thread-02": at sun.misc.Unsafe.park(Native Method) - parking to wait for <0x00000007b00a35d0> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync)
"test-thread-01": at sun.misc.Unsafe.park(Native Method) - parking to wait for <0x00000007b00a35a0> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync)
Found 1 deadlock.
复制代码
5、jmap 命令
jmap：可以输出指定进程的内存中对象映射信息，或者堆的关键信息、内存的使用统计、GC 算法、配置、类的实例信息及内存占用等，该命令在解决 JVM 问题时也经常使用；
$ jmap 1281
$ jmap -heap 1281Heap Configuration: MinHeapFreeRatio = 0 MaxHeapFreeRatio = 100 MaxHeapSize = 536870912 (512.0MB) Heap Usage: PS Young Generation Eden Space: From Space: To Space: PS Old Generation
$ jmap -histo:live 1281 num #instances #bytes class name----------------------------------------------1311: 1 32 com.explore.facade.FacadeApp$$EnhancerBySpringCGLIB$$313d9e3
复制代码
四、可视化工具
1、jconsole
Java 内置的 JVM 性能监控工具，在熟悉上述的命令行工具之后，对于该可视化工具的使用不会太陌生，在命令中可以查看到的默认参数或者应用自定义配置，在该工具中也可以找到，并且以图形化的方式呈现；
$ jconsole # 通过该命令会唤起jconsole界面
复制代码
这里选择线程一栏，可以直观的看到线程数量的变化曲线，也可以在下方查看某个线程的具体信息，并且可以通过检测死锁功能，发现在服务中创建的 test-thread-01 和 test-thread-02 两条线程；
2、visualvm
VisualVM 作为解决 JVM 问题的常用工具，集成的功能丰富且强大，此处通过 Idea 插件的方式启动 FacadeApp 微服务，在进程主页可以看到自定义的配置，线程一栏因为检测到死锁直接给到异常提示；
在监视一栏可以通过【堆 dump】查看详细的信息，可以查看类的实例数和大小，并且完成了结果排序和占用统计；此处信息在定位和解决 JVM 问题时非常重要；
对于 JVM 的监控工具来说，其能力与常用的命令行语法差异很小，并且这些命令在 jdk 中tools.jar包也可以找到其对应的类，对于一些更高级的监控平台来说，例如 Kuboard、Skywalking 等，也对这些底层能力做了集成，其原理应该也是大同小异。
五、参考源码
编程文档：https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note
应用仓库：https://gitee.com/cicadasmile/butte-flyer-parent
复制代码
评论