CPU 是时分的,操作系统里面有很多线程,每个线程的运行时间由CPU决定,CPU会分给每一个线程一个时间片,时间片是一个很短的时间长度,如果在时间片内,线程一直占有,就是100%,我们应该意识到,CPU运行速度很快(主频非常高),除非是密集型耗费CPU的运算,其他类型的任务都会在小于时间片的时间内结束。
内存过高一般有两种情况:内存溢出和内存泄露
如何监控JVM,我们可以通过一个案例在了解一些实际当中的操作,大家可以看到下面的代码,下面的代码只是模拟了当中的一个场景,一个风险控制的场景,一般银行或者第三方公司在向一个人发放贷款的时候,会调用这个人的征信已经还款能力,给出响应的评级。
- import java.math.BigDecimal;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.Date;
- import java.util.List;
- import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
- import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
- import java.util.concurrent.TimeUnit;
- public class FullGCTest {
- //模拟银行卡的类
- private static class CardInfo {
- //小农的银行卡信息记录
- BigDecimal price = new BigDecimal(10000000.0);
- String name = "牧小农";
- int age = 18;
- Date birthdate = new Date();
- public void m() {}
- }
- //线程池 定时线程池
- //50个,然后设置 拒绝策略
- private static ScheduledThreadPoolExecutor executor = new ScheduledThreadPoolExecutor(50,
- new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- executor.setMaximumPoolSize(50);
- for (;;){
- modelFit();
- Thread.sleep(100);
- }
- }
- /**
- * 对银行卡进行风险评估
- */
- private static void modelFit(){
- List taskList = getAllCardInfo();
- //拿出每一个信息出来
- taskList.forEach(info -> {
- // do something
- executor.scheduleWithFixedDelay(() -> {
- //调用M方法
- info.m();
- }, 2, 3, TimeUnit.SECONDS);
- });
- }
- private static List getAllCardInfo(){
- List taskList = new ArrayList<>();
- //每次查询100张卡出来
- for (int i = 0; i < 100; i++) {
- CardInfo ci = new CardInfo();
- taskList.add(ci);
- }
- return taskList;
- }
- }
程序的设计其实比较简单,就是我们用信用卡的案例来进行说明,比如CardInfo就是信用卡类,我们把这个人对应的信用卡的记录都调用出来,之后做一些自己响应的业务处理方法来对它进行处理和计算,来看看我们这个模型是否符合modelFit,具体怎么做呢,在应用程序中有一个类是CardInfo,有一个方法叫做getAllCardInfo,每次都是拿100个出来,拿100个之后用线程池做计算,线程池用的是 ScheduledThreadPoolExecutor(定时任务),new出来线程池之后,50个线程池,然后做对应的业务逻辑处理,会调用 modelFit(),使用100毫秒模拟业务的停顿。
首先我们需要使用javac 命令将Java文件进行编译
在公司里面,如果遇到了JVM内存过高的情况,那么一般是运维团队首先受到报警信息,然后通知对应的开发人员去查看,那么开发人员应该如何查看,或者怎么样去排查呢?
受到报警信息后,拿top命令去查询
- [root@root ~]# top
查看内存不断增长,CPU占用率居高不下的。top后你会看到它的PID(31061)。它占比比较高。
找到CPU占用比较高的进程PID,这里我们以 java 的进程为例 使用命令 top -Hp 31061 ,这个时候它会把这个进程里面所有的线程全部线程都罗列出来吗,这些都是Java这个进程里面内部的一些线程,如下图所示:
我们会看到每个线程的占比都差不多,偶尔会有某一个线程比较高,在某些线程占得比较高的时候,这个小例子最终会是垃圾回收的线程占得比较高,因为垃圾回收不过来了,所以需要不停的来回回收,每次都回收一点点,实际这种例子里面非常有可能是你业务逻辑线程,那一块的业务逻辑线程占比非常高,这是时候就需要用到另外的命令——jstack
当我们使用 top -Hp 知道了是哪个线程后,我们下一步就可以使用 jstack命令,比如我们要查看31083这个线程号,31061是我们的进程PID,我们要定位某一个线程cpu的占比会比其他cpu高很多,那么我们就要定位这个线程里面到底是什么样的问题的时候,就需要把这个线程号(31083)记下来。
因为 jstack 用到的线程号是16进制的,所以我们需要把31083的10进制转换成16进制才可以
特点:
每个线程有自己的线程号码,里面有线程的状态,可以观察线程是否阻塞,如果长时间的wait和block说明这个线程是有问题的
因为Java线程文件中的线程ID是16进制,所以需要将线程ID从十进制转换成十六进制
- 命令:echo "obase=16;31083" | bc
- [root@root ~]# jstack
- Usage:
- jstack [-l]
- (to connect to running process)
- jstack -F [-m] [-l]
- (to connect to a hung process)
- jstack [-m] [-l]
- (to connect to a core file)
- jstack [-m] [-l] [server_id@]
- (to connect to a remote debug server)
- Options:
- -F to force a thread dump. Use when jstack does not respond (process is hung)
- -m to print both java and native frames (mixed mode)
- -l long listing. Prints additional information about locks
- -h or -help to print this help message
我们也可以用 jps或者java ps -ef| java 来查看Java进程,这里我们用jps来查看
- [root@root ~]# jps
- [root@root ~]# jstack 31061
- "pool-1-thread-3" #10 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f3568105800 nid=0x7961 waiting on condition [0x00007f35455cf000]
- java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
- at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- - parking to wait for <0x00000000f8a81148> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
- at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
- at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
- at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:1088)
- at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:809)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
- at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
- "pool-1-thread-2" #9 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f3568103800 nid=0x7960 waiting on condition [0x00007f35456d0000]
- java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
- at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- - parking to wait for <0x00000000f8a81148> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
- at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
- at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
- at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:1088)
- at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:809)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
- at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
- "pool-1-thread-1" #8 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f3568102000 nid=0x795f waiting on condition [0x00007f35457d1000]
- java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
- at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- - parking to wait for <0x00000000f8a81148> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
- at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
- at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
- at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:1088)
- at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:809)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
- at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
- "Service Thread" #7 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f35680b4000 nid=0x795d runnable [0x0000000000000000]
- java.lang.Thread.State: RUNNABLE
- "C1 CompilerThread1" #6 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f35680b1000 nid=0x795c waiting on condition [0x0000000000000000]
- java.lang.Thread.State: RUNNABLE
- "C2 CompilerThread0" #5 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f35680af000 nid=0x795b waiting on condition [0x0000000000000000]
- java.lang.Thread.State: RUNNABLE
- "Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f35680ad800 nid=0x795a runnable [0x0000000000000000]
- java.lang.Thread.State: RUNNABLE
- "Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=0 tid=0x00007f356807c800 nid=0x7959 in Object.wait() [0x00007f3558301000]
- java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
- at java.lang.Object.wait(Native Method)
- - waiting on <0x00000000f8a86b38> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
- at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:144)
- - locked <0x00000000f8a86b38> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
- at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:165)
- at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:216)
- "Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=0 tid=0x00007f3568077800 nid=0x7958 in Object.wait() [0x00007f3558402000]
- java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
- at java.lang.Object.wait(Native Method)
- - waiting on <0x00000000f8a86cf0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
- at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
- at java.lang.ref.Reference.tryHandlePending(Reference.java:191)
- - locked <0x00000000f8a86cf0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
- at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:153)
- "main" #1 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f3568009800 nid=0x7956 waiting on condition [0x00007f356ed59000]
- java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
- at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
- at FullGCTest.main(FullGCTest.java:35)
- "VM Thread" os_prio=0 tid=0x00007f356806e000 nid=0x7957 runnable
- "VM Periodic Task Thread" os_prio=0 tid=0x00007f35680b7000 nid=0x795e waiting on condition
- JNI global references: 205
大多数情况下会基于thead dump 分析当前各个线程的运行情况,如是否存在死锁,是否存在一个线程长时间持有锁不释放等等
在dump中,线程一般存在如下几种状态:1、RUNNABLE,线程处于执行中 2、BLOCKED,线程被阻塞 3、WAITING,线程正在等待
- public class TestDeadLock {
- private static Object obj1 = new Object();
- private static Object obj2 = new Object();
- public static void main(String[] args) {
- new Thread(new Thread1()).start();
- new Thread(new Thread2()).start();
- }
- private static class Thread1 implements Runnable {
- @Override
- public void run() {
- synchronized (obj1) {
- System.out.println("Thread1 拿到了 obj1 的锁!");
- try {// 停顿2秒的意义在于,让Thread2线程拿到obj2的锁
- Thread.sleep(2000);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- synchronized (obj2) {
- System.out.println("Thread1 拿到了 obj2 的锁!");
- }
- }
- }
- }
- private static class Thread2 implements Runnable {
- @Override
- public void run() {
- synchronized (obj2) {
- System.out.println("Thread2 拿到了 obj2 的锁!");
- try {
- // 停顿2秒的意义在于,让Thread1线程拿到obj1的锁
- Thread.sleep(2000);
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- synchronized (obj1) {
- System.out.println("Thread2 拿到了obj1的锁!");
- }
- }
- }
- }
- }
通过命令查看分析日志
- [root@root fuccGC]# jps
- 485 Bootstrap
- 9877 Jps
- 10629 QuorumPeerMain
- 9846 TestDeadLock
- [root@root fuccGC]# jstack 9846
我们可以使用jvm自带的命令去进行监控GC的信息: jinfo pid: 这个命令就是把这个进程的一些详细信息列出来
- [root@root ~]# jinfo 9846
这个只是有帮助,但是帮助不是特别大,大家只要记住有这个命令就行,不做深入了解
jstat -gc pid 1000: 这个就是每一秒钟将GC的日志打印出来,动态 观察GC情况/阅读GC日志发现频繁GC等等,但是这个信息看起来不是很直观,能够分析出来的东西也不多,所以一般使用的也不是很多
我们用的最多的还是通过工具去查看,比如 jconsole/jvisualvm
这两个是JDK自带的一个工具,也是 一个图形界面的工具,只要你装了JDK就有这两个工具,可以从本机去跟踪远程服务器上的一个进程,作为Linux服务器,很少有人会装图形界面,如下图所示:
在我们程序启动的时候要加入参数:
- java -Djava.rmi.server.hostname=101.XX.XXX.XX -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=8080 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.rmi.port=8080 FullGCTes
基本情况如下,我们就可以监控到我们远程服务器上面的内存信息
双击 jvisualvm
选择远程-点击文件按钮
选择添加JMX连接
输入我们的地址和账号密码就可以登录了
这样就可以查看我们远程服务的内存信息了
在这里我们就知道怎么定位问题了,哪一个类占用了多少内存,就会显示出来,点击抽样器,内存,之后就会对远程的那台机器的JAVA进程内存,在图形化界面中显示,有多少个类,占用了多少个字节,这样我们就可以具体定位到是哪个类有问题了
如果面试官我们如何定位OOM的问题,但是我们不能回答用图形界面,因为作为一个服务来讲,在不断的运行,当我们开一个JMX服务的时候,会形象服务本来的运行效率,那我们已经上线的系统不用图形化用什么?还有一个叫Jprofiler是最好用的图形界面,但是这个是收费的,所以一般用不到,
如果不用图形界面那我们用什么,我们可以用 cmdline、arthas这两个 图形界面用在什么地方呢?用在测试上,测试的时候进行监控~
如果已经上线的项目,我们不用图形界面可以用什么呢?我们可以用Jmap
- [root@root~]#jmap-histo19086|head-20
它就会把我们的内存信息打印出来,虽然没有图形化界面方便,但是里面的信息也足够我们去观察和定位问题了
线上系统,内存特别大,jmap执行期间会对进程产生很大影响,甚至卡顿(电商不适合)
当前标题:【死磕JVM】看完这篇我也会排查JVM内存过高了就是玩儿!
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