为什么Java不清内存排查

本篇内容介绍了“为什么Java不清内存排查”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

GC日志配置

但并不是每次出现故障，你都在机器的身边。靠人工也不能保证实时性。所以，强烈建议你把GC日志输出的详细一些，那么出现问题的时候就舒坦一些。

实际上，这个要求在我看来是强制的。

很多同学上来就说，我的内存溢出了。但你和它要一些日志信息，要堆栈，要现场保存的快照。都没有。这就是纯粹来搞笑的。

下面是JDK8或者以下的GC日志参数，可以看到还是很长的。

#!/bin/sh LOG_DIR="/tmp/logs" JAVA_OPT_LOG=" -verbose:gc" JAVA_OPT_LOG="${JAVA_OPT_LOG} -XX:+PrintGCDetails" JAVA_OPT_LOG="${JAVA_OPT_LOG} -XX:+PrintGCDateStamps" JAVA_OPT_LOG="${JAVA_OPT_LOG} -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime" JAVA_OPT_LOG="${JAVA_OPT_LOG} -XX:+PrintTenuringDistribution" JAVA_OPT_LOG="${JAVA_OPT_LOG} -Xloggc:${LOG_DIR}/gc_%p.log"  JAVA_OPT_OOM=" -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=${LOG_DIR} -XX:ErrorFile=${LOG_DIR}/hs_error_pid%p.log "  JAVA_OPT="${JAVA_OPT_LOG} ${JAVA_OPT_OOM}" JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -XX:-OmitStackTraceInFastThrow"

下面是JDK9及其以上的日志配置。可以看到它的配置方式全变了，而且不向下兼容。Java搞的这个变化还是挺蛋疼的。

#!/bin/sh  LOG_DIR="/tmp/logs" JAVA_OPT_LOG=" -verbose:gc" JAVA_OPT_LOG="${JAVA_OPT_LOG} -Xlog:gc,gc+ref=debug,gc+heap=debug,gc+age=trace:file=${LOG_DIR}/gc_%p.log:tags,uptime,time,level" JAVA_OPT_LOG="${JAVA_OPT_LOG} -Xlog:safepoint:file=${LOG_DIR}/safepoint_%p.log:tags,uptime,time,level"  JAVA_OPT_OOM=" -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=${LOG_DIR} -XX:ErrorFile=${LOG_DIR}/hs_error_pid%p.log "  JAVA_OPT="${JAVA_OPT_LOG} ${JAVA_OPT_OOM}" JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -XX:-OmitStackTraceInFastThrow"  echo $JAVA_OPT

一旦发现了问题，就可以拿GC日志来快速定位堆内问题。但是并不是让你一行行去看，那太低效了。因为日志可能会很长很长，而且也不一定看得懂。这个时候，就可以使用一些在线工具辅助解决。我经常使用的是gceasy，下面是它的一张截图。

http://gceasy.io

有了GC日志还不行，因为它仅仅是记录了堆空间的一些变化，至于操作系统的一些资源变动，它是无从知晓的。所以，如果你有一个监控系统的话，在寻找问题的时候也能帮到忙。从下图可以看到系统资源的一些变动。

溢出示例

堆溢出

代码。

日志。

java -Xmx20m -Xmn4m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError - OOMTest [18.386s][info][gc] GC(10) Concurrent Mark 5.435ms [18.395s][info][gc] GC(12) Pause Full (Allocation Failure) 18M->18M(19M) 10.572ms [18.400s][info][gc] GC(13) Pause Full (Allocation Failure) 18M->18M(19M) 5.348ms Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space     at OldOOM.main(OldOOM.java:20)

jvisualvm的反应。

元空间溢出

代码。

日志。

java -Xmx20m -Xmn4m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:MetaspaceSize=16M -XX:MaxMetaspaceSize=16M MetaspaceOOMTest 6.556s][info][gc] GC(30) Concurrent Cycle 46.668ms java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace Dumping heap to /tmp/logs/java_pid36723.hprof ..

jvisualvm的反应。

直接内存溢出

代码。

日志。

java -XX:MaxDirectMemorySize=10M -Xmx10M OffHeapOOMTest Exception in thread "Thread-2" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory     at java.nio.Bits.reserveMemory(Bits.java:694)     at java.nio.DirectByteBuffer.<init>(DirectByteBuffer.java:123)     at java.nio.ByteBuffer.allocateDirect(ByteBuffer.java:311)     at OffHeapOOMTest.oom(OffHeapOOMTest.java:27)...

栈溢出

代码。

日志。

java -Xss128K StackOverflowTest Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError     at java.io.PrintStream.write(PrintStream.java:526)     at java.io.PrintStream.print(PrintStream.java:597)     at java.io.PrintStream.println(PrintStream.java:736)     at StackOverflowTest.a(StackOverflowTest.java:5)

哪些代码容易出现问题

忘记重写hashCode和equals

看下面的代码。由于没有重写Key类的hashCode和equals方法。造成了放入HashMap的所有对象，都无法被取出来。它们和外界失联了。

下面这篇文章详细的描述了它的原理。

结果集失控

不要觉得这段代码可笑。在实际工作中的review中，xjjdog不止一次发现这种蛋疼的代码。这有可能是赶工期，也有可能是刚学会写Java。这行代码有很大的可能性踩坑。

条件失控

代码。与之类似的就是条件失控，当某个条件不满足的时候，将会造成结果集的失控。大家可以看下面的代码，fullname 和  other为空的时候，会出现什么后果?

万能参数

还有的同学使用各种Object和HashMap来进行信息交换。这种代码正常运行的时候没什么问题，但一旦出错，几乎无法排查。排查参数、排查堆栈、排查调用链，全部失效。

一些预防的措施

• 减少创建大对象的频率：比如byte数组的传递

• 不要缓存太多的堆内数据：使用guava的weak引用模式

• 查询的范围一定要可控：如分库分表中间件;ES等有同样问题

• 用完的资源一定要close掉：可以使用新的 try-with-resources语法

• 少用intern：字符串太长，且无法复用，就会造成内存泄漏

• 合理的Session超时时间

• 少用第三方本地代码，使用Java方案替代

• 合理的池大小

• XML(SAX/DOM)、JSON解析要注意对象大小

案例分析一

这是最常见的一种情况。了解了这种方式，能够应对大多数内存溢出和内存泄漏问题。

现象

• 环境：CentOS7，JDK1.8，SpringBoot

• G1垃圾回收器

• 刚启动没什么问题，慢慢放量后，发生了OOM

• 系统自动生成了heapdump文件

• 临时解决方式：重启，但问题依然发现

信息收集

• 日志：GC的日志信息：内存突增突降，变动迅速

• 堆栈：Thread Dump文件：大部分阻塞在某个方法上

• 压测：使用wrk进行压测，发现20个用户并发，内存溢出

wrk -t20 -c20 -d300s http://127.0.0.1:8084/api/test

MAT分析

堆栈文件获取：

jmap -dump:format=b,file=heap.bin 37340 jhsdb jmap  --binaryheap --pid  37340

MAT工具是基于eclipse平台开发的，本身是一个Java程序。分析Heap Dump文件：发现内存创建了大量的报表对象。

通过菜单Find Leaks，一键找出黑李逵。

根据提示向下挖就可以。

解决

分析结果：

• 系统存在大数据量查询服务，并在内存做合并

• 当并发量达到一定程度，会有大量数据堆积到内存进行运算

解决方式：

• 重构查询服务，减少查询的字段

• 使用SQL查询代替内存拼接，避免对结果集的操作

• 举例：查找两个列表的交集

案例分析二

现象

• 环境：CentOS7，JDK1.8，JBoss

• CMS垃圾回收器

• 操作系统CPU资源耗尽

• 访问任何接口，响应都非常的慢

分析

• 发现每次GC的效果都特别好，但是非常频繁

• 了解到使用了堆内缓存，而且设置的容量比较大

• 缓存填充的速度特别快!

结论：

• 开了非常大的缓存，GC之后迅速占满，造成GC频繁

案例分析三

• 现象java进程异常退出

• java进程直接消失

• 没有留下dump文件

• GC日志正常

• 监控发现死亡时，堆内内存占用很少，堆内仍有大量剩余空间

分析

• XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError不起作用

• 监控发现操作系统内存持续增加

下面这些情况都会造成程序退出而没什么响应。

• 被操作系统杀死 dmesg oom-killer

• System.exit()

• java com.cn.AA & 后终端关闭

• kill -9

解决

发现：

• 在dmesg命令中发现确实被oom-kill

解决：

• 给JVM少分配一些内存，腾出空间给其他进程

“为什么Java不清内存排查”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站，小编将为大家输出更多高质量的实用文章！