Java进程故障排查(CPU资源占用高,接口响应超时,功能接口停滞等)

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# 意味着系统不可用情况表(频率较大):

    1)代码中某个位置读取数据量较大,意味着系统内存耗尽,进而老会 出現Full GC次数越来太多,系统缓慢;

    2)代码所含比较消耗CPU的操作,意味着CPU缺陷,系统运行缓慢;

# 意味着某功能运行缓慢(不至于意味着系统不可用):

    3)代码某个位置有阻塞性的操作,意味着调用整体比较耗时,但老会 出現比较随机;

    4)某程序越来太多 四种 意味着进入WAITTING情况表,此时该功能整体不可用,但无法复现;

    5)越来太多 锁使用不当,意味着多个程序进入死锁情况表,意味着系统整体比较缓慢。

# 说明

    对于后四种 情况表而言,是具有一定阻塞性操作,CPU和系统内存使用情况表都在高,但功能却很快,越来太多 通过查看资源使用情况表是无法查看出具体大难题的!

### 对于线上系统老会 产生的运行缓慢大难题,越来太多 意味着线上系统不可用。首很快做的是导出jstack和内存信息,重启服务器,尽快保证系统的高可用

### 导出jstack信息

为处里重复赘述,此操作将在里边的"排查步骤"章节中体现!

### 导出内存堆栈信息

# 查看要导出的Java项目的pid

# jps -l

or

# ps -ef |grep java

# 导出内存堆栈信息

jmap -dump:live,format=b,file=heap8 <pid> # heap8是自定义的文件名

# 运行导出的堆栈文件

# ls

heap8

# hostname -I

10.2.2.162

# jhat -port 9998 heap8

# 浏览器访问http://10.2.2.162:9998/

# 环境说明

    因平台做了线上推广,意味着管理平台门户网页进统计页面请求超时,随进服务器操作系统查看负载信息,load average超过了4,负载较大,PID为7163的程序cpu资源占用较高。

# 定位故障

# 处里思路:

    找出CPU占用率高的程序,再通过程序栈信息找出该程序当时正在运行的大难题代码段。

# 操作如下:

# 查看高占用的"程序"中占用高的"程序"

# top -Hbp 7163 | awk '/java/ && $9>100'

# 将16298的程序ID转换为16进制的程序ID

# printf "%x\n" 16298

3faa

# 通过jvm的jstack查看程序信息并保存以供研发后续分析

# jstack 7163 | grep "3faa" -C 20 > 7163.log

# 重点说明

通过排查步骤,可得排查大难题必须掌握的信息如下:

    1)资源占用高对应的程序a的PID;

    2)程序a对应的资源占用高且最频繁的程序b的ID;

    3)将程序b的ID转换为16进制的ID。

## 通过"排查步骤"章节可基本定位大难题,后续请见下文!

确认大难题及处里

# jstack $pid | grep "3faa" -C 20 # 3faa指的是高占用程序中的高占用的程序对应的16进制id

# 查都看是数据库的大难题,排查思路:先打印所有在跑的数据库程序,检查后发现并跟进情况表找到大难题表;

# 打印MySQL现有程序信息文件

# mysql -uroot -p -e "show full processlist" > mysql_full_process.log

# 过滤出查询最多的表

grep Query mysql_full_process.log

# 统计查询最多的表的数据量

> use databases_name;

> select count(1) from table_name;

# 结合MySQL日志信息,可判断大难题是查询时间过长意味着,排查后发现表未创建索引;

> show create table table_name\G

# 询问研发,确认数据不重要,检查字段由时间字段,根据时间确认只保留一俩个 月的数据;

> delete from table_name where xxxx_time < '2019-07-01 00:00:00' or xxxx_time is null;

# 创建索引

> alter table table_name add index (device_uuid);

# 确认索引与非 创建

> show create table table_name;

总结

    处里后程序的CPU占用降至正常水平,本次排查主要用到了jvm程序查看及dump程序完整性信息的操作,确认是由数据库大难题意味着的意味着,并对数据库进行了清理并创建了索引。

    在处里大难题后,又查询了一下数据库相关大难题的优化,通常的优化最好的土办法还是加在索引。该最好的土办法加在参数具体如下:

innodb_buffer_pool_size=4G

## 通过"排查步骤"章节可基本定位大难题,后续请见下文!

确认大难题及处里

# 价值形式说明

对于Full GC较多的情况表,有以下价值形式:

    1)程序的多个程序的CPU使用率都超过100%,通过jstack命令可都看大偏离 是垃圾回收程序;

    2)通过jstat查看GC情况表,可都看Full GC次数非常多,并数值在不断增加。

# 3faa指的是高占用程序中的高占用的程序对应的16进制id;

# jstack $pid | grep "3faa" -C 20

说明:VM Thread指垃圾回收的程序。故基本可选取,当前系统缓慢的意味着主越来太多 垃圾回收过于频繁,意味着GC停顿时间较长。

# 查看GC情况表(100指间隔100ms,4指查询次数)

# jstat -gcutil $pid 100 4

说明:FGCFull GC数量,其值老会 在增加,图中显现高达6783,进一步证实是越来太多 内存溢出意味着的系统缓慢。

# 因笔者是运维,故确认了大难题后,Dump内存日志后交由研发处里代码层面大难题!

总结

# 对于Full GC次数过大,主要有以下四种 意味着:

    1)代码中一次性获取絮状对象,意味着内存溢出(可用Eclipse的Mat工具排查);

    2)内存占用不高,但Full GC数值较大,越来太多 是显示的System.gc()调用GC次数越来太多,可通过加在 -XX:+DisableExplicitGC 来禁用JVM 对显示 GC 的响应。

情况表说明

    某个接口访问老会 必须3~4s甚至更长时间都可以返回。一般而言,其消耗的CPU和内存资源越来太多,通过上述最好的土办法排查大难题无法行通。

    越来太多 接口耗时较长大难题不定时老会 出現,意味着通过jstack命令得到程序访问的堆栈信息,根据其信息越来太多 一定能定位到意味着耗时操作的程序(概率事件)。

定位思路

    在排除网络因素后,通过压测工具对大难题接口不断加大访问力度。当该接口所含某个位置是比较耗时的,越来太多 访问的频率高,将意味着大多数的程序都阻塞于该阻塞点。

    通过分析多个程序日志,能得到相同的TIMED_WAITING堆栈日志,基本上就可定位到该接口中较耗时的代码的位置。

# 示例

# 代码所含比较耗时的阻塞操作,通过压测工具得到的程序堆栈日志,如下:

说明:由图可得,多个程序都阻塞在了UserController的第18行,说明此时一俩个 阻塞点,也意味着该接口较缓慢的意味着。

# 总体性的分析思路

当Java应用老会 出現大难题时,处里步骤如下:

    通过 top 命令定位异常程序pid,再 top -Hp <pid> 命令定位出CPU资源占用较高的程序的id,并将其程序id转换为十六进制的表现形式,再通过 jstack <pid> | grep <id> 命令查看日志信息,定位具体大难题。

# 此处根据日志信息分析,可分为四种 情况表,如下:

# A情况表    

    A.a)若用户程序正常,则通过该程序的堆栈信息查看比较消耗CPU的具体代码区域;

    A.b)若是VM Thread,则通过 jstat -gcutil <pid> <interval> <times> 命令查看当前GC情况表,越来太多 通过 jmap -dump:live,format=b,file=<filepath> <pid> 导出当前系统内存数据,用Eclipse的Mat工具进行分析,进而针对比较消耗内存的代码区进行相关优化。

# B情况表

    若通过top命令查都看CPU和内存使用率不高,则可考虑以下四种 情况表。

    B.a)若是不定时老会 出現接口耗时过长,则可通过压测最好的土办法增大阻塞点老会 出現的概率,从而通过jstack命令查看堆栈信息,找到阻塞点;

    B.b)若是某功能访问时老会 老会 出現停滞(异常)情况表,重启后又正常了,一并也无法复现。此时可通越来太多次导出jstack日志的最好的土办法,对比并定位出较长时间存在守候情况表的用户程序,再从中筛选出大难题程序;

    B.c)若通过jstack命令查都看死锁情况表,则可检查产生死锁的程序的具体阻塞点,进而相应处里。