JVM實戰(zhàn)系列之CPU100%和內(nèi)存100%排查

更新時間：2023年06月05日 09:31:12 作者：互聯(lián)網(wǎng)小趴菜

本文主要介紹了JVM實戰(zhàn)系列之CPU100%和內(nèi)存100%排查，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

1. 基礎概念

內(nèi)存溢出（Memory Overflow）指的是程序在申請內(nèi)存時，向操作系統(tǒng)申請了一塊內(nèi)存空間，但由于某種原因（如程序錯誤、缺乏足夠的內(nèi)存等），導致程序使用的內(nèi)存超過了申請到的內(nèi)存大小。這會導致程序崩潰或者出現(xiàn)未定義的行為。
內(nèi)存泄漏（Memory Leak）指的是程序在動態(tài)分配內(nèi)存后，沒有及時釋放已經(jīng)不需要的內(nèi)存空間，導致系統(tǒng)中存在大量無用的內(nèi)存占用，最終可能會導致系統(tǒng)的性能下降或者耗盡可用內(nèi)存資源。

可以這樣理解：內(nèi)存溢出是指程序需要的內(nèi)存超過了可用內(nèi)存；而內(nèi)存泄漏則是指程序本身的內(nèi)存管理不當，使用了系統(tǒng)提供的內(nèi)存卻沒有及時釋放。

2. 內(nèi)存100%案例

堆內(nèi)存溢出代碼示例：

private static List<byte[]> CACHE = new ArrayList<>(1000);
@GetMapping("/tuningTest")
public String tuningTest(){
    for (int loopTimes = 1; loopTimes < 20; loopTimes++) {
        long cacheSize = ObjectSizeCalculator.getObjectSize(CACHE);
        LOGGER.info("第 {} 次循環(huán)前, 對象已占用 {} M 內(nèi)存", loopTimes, cacheSize / 1024 / 1024);
        // 每次占用5M內(nèi)存
        CACHE.add(new byte[5 * 1024 * 1024]);
    }
    return "OK";
}

啟動參數(shù)：java -jar -Xms32m -Xmx64m -XX:PermSize=15M -XX:MaxPermSize=30M jvmtest-0.0.1-SNAPSHOT.jar

測試時為了效果明顯可以用壓測工具，并發(fā)數(shù)20，輪次1000。更有助于分析問題

2.1 top 命令查看cpu和內(nèi)存情況

2.2 jmap -heap PID查看jvm內(nèi)存使用情況

從圖中可以看出老年區(qū)的內(nèi)存使用率已經(jīng)達到了96%

2.3 jstat -gc PID 查看GC的情況

YGC : YG GC的次數(shù)
YGCT：YG GC的平均時間
FGC： FULL GC的次數(shù)
FGCT：FULL GC的平均時間

這里可以連續(xù)看幾次就會發(fā)現(xiàn)FULL GC的次數(shù)在瘋狂增長，而且FULL GC的平均時間也會增長，這就是CPU100%的原因，因為CPU一直在嘗試垃圾回收

2.4 jmap -dump:format=b,file=./jmap_dump.hprof PID 使用jmap命令生成分析所需要用的dump文件。

使用Jprofiler打開（為什么不用mat，因為我沒安裝上，不知道為啥）

如上圖已經(jīng)定位出來了問題，這個工具還是很好用的，有興趣的大佬們可以研究研究

3. CPU100%案例

代碼示例

/**
 * 死循環(huán)
 *
 * @return
 */
@RequestMapping("/deadCycle")
public String deadCycle() {
    for (int i = 1; i > 0; i++) {
        System.out.println(i);
    }
    return "Success";
}
/**
 * 死鎖
 *
 * @return
 */
@RequestMapping("/deadLock")
public String deadLock() {
    Lock lock1 = new ReentrantLock();
    //線程t1中
    new Thread(() -> {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        while (!lock1.tryLock()) {
            System.out.println("線程1 一直自旋獲取鎖");
        }
        System.out.println("線程1 獲取到鎖 do something");
    }).start();
    // 線程2
    new Thread(() -> {
        lock1.lock();  //此時線程2 獲取到鎖 但是一直阻塞 導致鎖無法釋放
        while (true) {
        }
    }).start();
    return "Success";
}

這里就整一個最簡單里例子，目的就是為了讓CPU一直在運算。