简介
- TODO
- java应用常见故障：高CPU占用、高内存占用、高I/O占用(包括磁盘I/O、网络I/O、数据库I/O等)
- 高CPU常见场景：死循环(如while导致的较多)、高内存导致
- 高内存占用也会引起高CPU占用：内存溢出后，java的GC便会运行非常频繁，从而导致高CPU(此时可能已经产生了dump文件，但是应用还能访问，只是速度较慢。临时可考虑先重启服务)
- 相关命令参考常用命令介绍：1-4
- 高内存常见场景：List集合数据量过大(常见从数据库获取大量数据，而没有进行分页获取) ^2
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space，原因可能为- 程序启动需要加载大量的第三方jar包。例如：在一个Tomcat下部署了太多的应用
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space，原因可能为- Java虚拟机的堆内存设置不够，可以通过参数-Xms、-Xmx来调整
- 代码中创建了大量大对象，并且长时间不能被垃圾收集器收集（存在被引用）
- 在Java虚拟机中，内存分为三个代
- 新生代New：新建的对象都存放这里
- 老生代Old：存放从新生代New中迁移过来的生命周期较久的对象。新生代New和老生代Old共同组成了堆内存
- 永久代Perm：是非堆内存的组成部分。主要存放加载的Class类级对象如class本身，method，field等等
grep 'OutOfM' * -5
应用服务器故障
常用命令介绍
1 | ## 1.查看linux运行状态(htop工具显示更强大)：如8核则CPU可能达到800% |
java检测相关命令工具
1 | # 显示java进程，-l显示完整包名，-m显示传递给main方法的参数，-v显示传递给JVM的参数， |
MAT工具使用/实例分析
- MAT(Memory Analyzer Tool)：根据分析dump文件从而分析堆内存使用情况，下载
- 运行jar包时加参数如：
java -jar test.jar -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/jvmlogs，/home/jvmlogs为程序出现内存溢出时保存堆栈信息的文件（需要提前建好） MAT打开类似于
java_pid11457.hprof的堆栈文件(File - Open Heap Dump。右键文件打开可能会失败)，需要设置MAT运行的最大内存足够大(设置MemoryAnalyzer.ini)，打开效果如下(Leak Suspects Report泄漏疑点报告)
- 从上图的报告中可以看到
bio-0.0.0.0-6080-exec-16有大量的java.util.LinkedList对象(此图片是和下面截图的hprof文件不是同一个)
- 从上图的报告中可以看到
界面说明
Overview此dump文件分析的控制面板- Details：统计dump大小、类个数(ofbiz-yard正常12k左右)、对象个数、Class Loader个数(ofbiz-yard正常400个左右)
Biggest Objects by Retained Size大对象所占空间分析(饼图)- 白色为未使用
- 其他颜色鼠标悬浮可查看相应的线程主要信息
左键某扇形-Java Basics-Thread Details查看此大对象所在线程信息
Actions常用功能菜单Histogram列举每个class对应实例的数量Dominator Tree列举大对象组成树Top Consumers按照包和类列举大对象Duplicate Classes列举重复的class(多个类加载器加载的同一类文件导致类重复)
Reports报告类型Leak Suspects Report泄漏疑点报告(常用)Top Components列出大于总堆1%的组件的报告
Step By StepComponent Report分析属于一个公共根包或类加载器的对象
具体分析
MAT预览界面
Dominator Tree点击如下
- 从图
mat-dominator-tree中可以发现是存在大量的LinkedList；继续查看此List，结果如mat-dominator-tree2；从中可以发现是查询表YyardVenueMovePlan导致
- 从图
查看堆栈信息(上图中
http-bio-0.0.0.0-6080-exec-76和http-bio-0.0.0.0-6080-exec-79)，结果如下图。说明是调用了MovePlan.java中的deleteMovePlan导致出现大量的LinkedList
查看对应代码，如下图。由于
YyardVenueMovePlan数据非常大，如果shortBoardId为空（只有短驳计划才会有此字段，因此相当于查询所有非短驳计划），则出现内存溢出。返回去查看LinkedList中的对象，发现shortBoardId字段都为空，验证了上述假设
内存飙高，但是下载的dump文件却很小
- 现象：内存占用达到3G，下载的dump文件确只有400M左右(生成dump文件耗时1分钟，生成dump文件时应用无法访问)，并未发现内存溢出现象
- 可能原因
-Xmx设置太小
OFBiz项目案例分析
案例介绍：此问题主要是ofbiz在清理历史任务时，任务数据过大导致内存溢出，从而CPU飙升，最终服务器时常宕机。
htop查看情况如下
可以看到其中PID=2273的进程CPU占用到达710%(服务器为8核)，内存占用22%(服务器为16G*0.22=3.52G，jvm参数设置的内存大小为3G)，其中线程运行时间达到5h29m。以上数据说明程序运行存在问题
ps -mp 2273 -o THREAD,tid,time,rss,size,%mem查看此进程下线程运行情况：实际中发现有7个进程占用CPU均达到几十分钟，且CPU和内存占用均非常高。(其中2个是ofbiz拉取历史任务进行清理的进程，5个为GC进行垃圾回收的进程)jstack 2273 | grepprintf “%x\n” 2413-A 40查看2273进程下2413线程的堆栈信息如下(或者输出到文件进行查看)
可以看到线程有以下调用信息org.ofbiz.service.job.PurgeJob.exec(PurgeJob.java:55)，如是可以去查看PurgeJob的源码。(当然应该多次查看此线程的堆栈，查看一次可能存在偶发性)
- ofbiz的PurgeJob相关源码。详细可参考《OFBiz服务和任务机制》
ofbiz任务机制有如下逻辑：当拉取任务线程为获取到需要执行的任务时，则进行历史任务数据(JobSandbox等表数据)清理工作，即获取当前时间4天(默认的purge-job-days)前完成或者取消的任务数据进行删除。
而此处是根据ofbiz实体引擎查询的历史数据放到一个EntityListIterator中进行遍历(查看源码可知本质并没有分页获取数据，而是将所有查询的数据放到ResultSet进行遍历)
由于本项目前期并没有太多的关注任务调用周期，从而导致大量任务堆积，并且不能及时清理。一定数量后，再次触发任务数据清理时就会从数据库获取大量数据到内存，从而内存移除，GC频繁清理，CPU飙升，服务器宕机。
MAT分析：从服务器下载dump文件使用MAT进行分析，发现也可发现上述情况
解决方案
由于个人觉得ofbiz任务机制不太好用，决定不去清理历史数据，而是手动定时清理(或绕过ofbiz定时去清理)。因此可以修改/framework/service/config/serviceengine.xml中purge-job-days的值。重新启动服务器(之前占用的内存无法及时清除，必须重启服务器)和项目一切正常
内存溢出
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
https://wenku.baidu.com/view/0ae2586b7e21af45b307a8ac.html
关于cglib缓存问题 http://touchmm.iteye.com/blog/1155694 、 https://blog.csdn.net/englishma/article/details/42610545
https://blog.csdn.net/Aviciie/article/details/79281080
相关监测工具
MAT上文已介绍、Jprofile 需要注册
JDK自带
jvisualvm.exe、jconsole.exe类似，下面以jvisualvm.exe为例- 本地连接：直接运行即可选择本地java项目进行监测
远程连接(最好关闭防火墙和安全组设置1-65535的入栈。除了JMX server指定的监听端口号外，JMXserver还会监听一到两个随机端口号，这些端口都必须允许连接)
运行jstatd(可省略)
在JAVA_HOME/bin目录下创建jstatd.all.policy文件，内容如下
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3grant codebase "file:${java.home}/../lib/tools.jar" {
permission java.security.AllPermission;
};$JAVA_HOME/bin/jstatd -J-Djava.security.policy=jstatd.all.policy运行jstatd
- 运行项目时添加JMX参数，如：
java -Djava.rmi.server.hostname=101.1.1.1 -Dcom.sun.management.jmxremote=true -Dcom.sun.management.jmxremote.port=5005 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -jar video-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=prod - 添加JMX连接 - 输入
101.1.1.1:5005即可
数据库服务器故障
- CPU故障展现 ^4
- 数据库服务器CPU飙高
- oracle相关进程CPU占用高
- 应用服务器响应很慢
Oracle
查看数据库sql运行占用CPU时间较长的会话信息，并kill此会话
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28-- 获取每次消耗cpu > 3s的sql; cpu_time为微秒; executions执行次数，peer_secondes_cpu_time每次耗时(s); client_identifier为客户端id(java可全局动态更新成当前用户)
select sid, serial#, 'alter system kill session '''|| sid ||', '|| serial# ||''';' kill_sql, client_identifier
,v$sql.sql_id sql_id, sql_text, to_char(sql_fulltext) sql_fulltext
,to_char(xmlagg(xmlparse(content (name || '=' || value_string || '(' || position || ',' || datatype_string || ')') || ' # ' wellformed) order by position).getclobval()) sql_params
,executions, round(cpu_time/executions/1000000, 2) peer_secondes_cpu_time
,round(elapsed_time/executions/1000000, 2) peer_secondes_elapsed_time, last_load_time, disk_reads, optimizer_mode, buffer_gets
from v$sql
join v$session on v$sql.sql_id = v$session.sql_id
left join v$sql_bind_capture on v$sql.sql_id = v$sql_bind_capture.sql_id
where executions > 0 and cpu_time/executions/1000000 > 3 /* 每次执行消耗cpu>3s的 */
group by sid, serial#, client_identifier, v$sql.sql_id, sql_text, to_char(sql_fulltext)
,executions, cpu_time, elapsed_time, last_load_time, disk_reads, optimizer_mode, buffer_gets
order by peer_secondes_cpu_time desc;
-- kill相应会话（此时可能sql已经运行完成，或者timeout了，但是会话还在），此时CPU会得到一定缓解
-- 从根源上解决问题需要对对应的sql_fulltext进行sql优化
alter system kill session 'sid, serial#';
-- 如果kill不掉可直接杀掉系统线程
select spid, osuser, s.program from v$session s,v$process p where s.paddr=p.addr and s.sid=429;
kill -9 <spid>
-- orakill <sid> <thread> -- windows命令, 如: orakill orcl 12345 (sid为服务名)
-- 获取cpu总消耗时间过长的sql(大于20s)
select sid, serial#, cpu_time, executions, round(cpu_time/executions/1000000, 2) peer_secondes, sql_text, sql_fulltext
from v$sql
join v$session on v$sql.sql_id = v$session.sql_id
where executions > 0 and cpu_time > 20
order by round(cpu_time/executions/1000000, 2) desc;查看服务器CPU占用高较高的进程运行的sql语句(v$sqltext中的sql语句是被分割存储)，运行下列sql后输入进程pid
top查看占用CPU较高的进程，Commad中可以看到连接数据的命令信息，如oracleorcl (LOCAL=NO)为OFBiz的连接信息1
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11-- 其中&pid是使用top查看系统中进程占用CPU极高的PID (pl/sql中执行运行，会弹框输入pid)
select sql_text
from v$sqltext a
where (a.hash_value, a.address) in
(
select decode(sql_hash_value, 0, prev_hash_value, sql_hash_value),
decode(sql_hash_value, 0, prev_sql_addr, sql_address)
from v$session b
where b.paddr = (select addr from v$process c where c.spid = '&pid')
)
order by piece asc
查看占用CPU时间较长、每次每秒耗时较长的10条sql语句
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17-- 查询耗时sql
select *
from (
select sql_id, sql_text, round(cpu_time/executions/1000000, 2) peer_secondes_cpu_time, round(elapsed_time/executions/1000000, 2) peer_secondes_elapsed_time, last_load_time, disk_reads, optimizer_mode, buffer_gets
from v$sql
where executions > 0 and PARSING_SCHEMA_NAME='OFBIZ'
-- and last_load_time > to_char(sysdate-12/24, 'YYYY-MM-DD/HH24:MI:SS') -- 统计过去12小时到当前时间执行的sql性能情况
-- order by cpu_time desc -- 占用CPU时间较长
order by cpu_time/executions desc -- 每次每秒耗时较长
)
where rownum <= 10
order by rownum asc
-- 根据sql_id查询详细的sql语句(sql_fulltext)
select sql_id, sql_text, sql_fulltext, round(cpu_time/executions/1000000, 2) peer_secondes_cpu_time, round(elapsed_time/executions/1000000, 2) peer_secondes_elapsed_time, last_load_time, disk_reads, optimizer_mode, buffer_gets
from v$sql
where sql_id = '6dwr4tmjt1txc'常用查询
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31-- 列出数据库里每张表的记录条数
select t.table_name,t.num_rows from user_tables t ORDER BY NUM_ROWS DESC;
-- 列出数据库里每张表分配的物理空间(基本就是每张表使用的物理空间)
select segment_name, sum(bytes)/1024/1024 as "mb" from user_extents group by segment_name order by sum(bytes) desc;
-- 查看表空间大小参考[oracle-dba.md#表空间不足](/_posts/db/oracle-dba.md#表空间不足)
-- 列出消耗磁盘读取最多的5个sql
select b.username username,
a.disk_reads reads,
a.executions exec,
a.disk_reads / decode(a.executions, 0, 1, a.executions) peer_exec_reads,
a.sql_text,
a.sql_fulltext
from v$sqlarea a, dba_users b
where a.parsing_user_id = b.user_id
and a.disk_reads > 100000
order by a.disk_reads / decode(a.executions, 0, 1, a.executions) desc;
-- 列出使用频率最高的5个sql
select sql_text, sql_fulltext, executions
from (select sql_text, sql_fulltext, executions,
rank() over(order by executions desc) exec_rank
from v$sql)
where exec_rank <= 5;
-- 列出需要大量缓冲读取（逻辑读）操作的5个sql
select buffer_gets, sql_text, sql_fulltext
from (select sql_text, sql_fulltext, buffer_gets,
dense_rank() over(order by buffer_gets desc) buffer_gets_rank
from v$sql)
where buffer_gets_rank <= 5;
Mysql
- 参考：https://juejin.cn/post/6945726594702901261
show full processlist;查看进程(Time的单位是秒)show processlist;查看进程快照查看进程详细
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9-- command: 显示当前连接的执行的命令，一般就是休眠或空闲（sleep），查询（query），连接（connect）
-- time：线程处在当前状态的时间，单位是秒
-- state：显示使用当前连接的sql语句的状态，很重要的列。state只是语句执行中的某一个状态，一个 sql语句，以查询为例，可能需要经过copying to tmp table，Sorting result，Sending data等状态才可以完成
-- 查询正在执行，且基于耗时时间降序
select id, user, host, db, command, time, state, info
from information_schema.processlist
where command != 'Sleep'
and time > 30
order by time desc;查询执行时间超过2分钟的线程，然后拼接成 kill 语句。复制出来手动运行
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7-- kill 15667;
-- 生成查杀sql
select concat('kill ', id, ';')
from information_schema.processlist
where command != 'Sleep' and info like 'SELECT%'
and time > 2*60
order by time desc;
MySQL出现
Waiting for table metadata lock的原因以及解决方法。常出现在执行alter table的语句，如修改表结构的过程中(线上风险较高) ^1show processlist;长事物运行，阻塞DDL，继而阻塞所有同表的后续操作。(kill #id)select * from information_schema.innodb_trx;未提交事物，阻塞DDL (kill #trx_mysql_thread_id)- 查询到上述情况线程ID进行查杀
show open tables where in_use > 0;查看正在使用的表(锁表)
Sqlserver
1 | -- 查看sql耗时情况，根据平均耗时降序排列 |
JVM调优实践及相关案例
JVM致命错误日志
- 当JVM发生致命错误导致崩溃时，会生成一个hs_err_pid_xxx.log这样的文件，该文件包含了导致 JVM crash 的重要信息
- 该文件默认生成在工作目录下的，可通过JVM参数指定
-XX:ErrorFile=/var/log/hs_err_pid<pid>.log - 日志分析 ^5
- 此处由于java的Java_java_util_zip_Deflater_deflateBytes(相关的还有Java_java_util_zip-xxx等方法)调用了系统libzip的相关方导致。由java堆栈可以看出在渲染FTL时，tomcat会进行文件压缩再返回给用户，从而调用了系统的libzip相关方法
- 此案例解决办法：关闭tomcat压缩，使用nginx压缩。ofbiz关闭压缩方法：设置
framework/catalina/ofbiz-component.xml文件参数catalina-container.http-connector.compression=off
1 | # ##################### 日志头文件 |
参考文章
