JVM内存与CPU占用过高问题定位及解决
<div id="navCategory"><h5 class="catalogue">目录</h5><ul class="first_class_ul"><li>前言</li><li>一、示例代码</li><li>二、运行代码</li><li>三、top命令</li><li>四、问题定位</li><ul class="second_class_ul"><li>1、查看java进程所有的线程列表</li><li>2、输出线程882292十六进制</li></ul><li>五、输出java堆栈信息</li><ul class="second_class_ul"></ul><li>六、pid_882245_dump.txt</li><ul class="second_class_ul"></ul><li>总结</li><ul class="second_class_ul"></ul></ul></div><p class="maodian"></p><h2>前言</h2><p>如果开发过程中代码存在不规范漏洞，Java程序在运行时就很有可能会出现：内存（溢出、泄漏）、CPU占用过高。</p>
<p>本篇文章将通过一个简单的例子给大家演示一下，如果线上出现以上问题我们可以如何精准定位到代码上的问题。</p>
<p><strong>排查思路：进程->线程->代码->类->方法</strong></p>
<p class="maodian"></p><h2>一、示例代码</h2>
<p>模拟一个线程往一个集合List<byte[]> list中无限循环添加byte[]，这样就可以有效的观察到java进程运行时会出现CPU、内存占用过高的场景。然后给当前运行的线程自定一个线程名称，便于后续问题排查。</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:java;">package com.nb.java;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
@SpringBootApplication
public class JavaBasisApplication {
public static void main(String[] args) {
// 定义一个list
List<byte[]> list = new ArrayList<>();
// 创建一个线程，并且自定义这个线程的名称：模拟Java运行时CPU、内存占用过高的线程
new Thread(() -> {
while (true){
System.out.println("===每次添加一个byte字节数组===");
list.add(new byte);
}
},"模拟Java运行时CPU、内存占用过高的线程").start();
}
}
</pre></div>
<p class="maodian"></p><h2>二、运行代码</h2>
<p>1、将上面的类基于SpringBoot打包成一个jar包，随便放到一个服务器运行。</p>
<p>执行以下命令：</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:java;">nohup java -jar java.jar > test.log 2>&1 &
</pre></div>
<p>2、查询当前运行的java程序进程PID：882245</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:java;">jps -l
</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202601/2026011211023175.jpg" /></p>
<p class="maodian"></p><h2>三、top命令</h2>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202601/2026011211023191.jpg" /></p>
<ul><li>CPU=262.4%</li><li>MEM=5.3%</li></ul>
<p>通过top命令可以发现882245这个进程（也就是我们运行的这个java程序）占用的CPU和内存相对来说都是比较高的。</p>
<p class="maodian"></p><h2>四、问题定位</h2>
<p class="maodian"></p><h3>1、查看java进程所有的线程列表</h3>
<div class="jb51code"><pre class="brush:java;">top -p 882245 -H
</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202601/2026011211023181.jpg" /></p>
<p>从这个图可以看出我们运行的java程序里出现了882292线程占用CPU、内存过高。到这里我们就成功了一半。至少看到了是那个线程出现的问题。</p>
<p class="maodian"></p><h3>2、输出线程882292十六进制</h3>
<div class="jb51code"><pre class="brush:java;">printf "%x\n" 882292
</pre></div>
<p>d7674（882292的十六进制的值，用于后面查看线程堆栈中的关键字检索）</p>
<p class="maodian"></p><h2>五、输出java堆栈信息</h2>
<p>注意：这里的882245是进程ID，不是线程ID。</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:java;">jstack 882245 > pid_882245_dump.txt
</pre></div>
<p>在当前目录会生成一个pid_882245_dump.txt 文件。</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202601/2026011211023110.jpg" /></p>
<p class="maodian"></p><h2>六、pid_882245_dump.txt</h2>
<div class="jb51code"><pre class="brush:java;">cat pid_882245_dump.txt | grep d7674 -B 30
</pre></div>
<p>这里的（d7674）就是第四部生成的。</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:java;">root@yiliao:~# cat pid_882245_dump.txt | grep d7674 -A 30
"模拟Java运行时CPU、内存占用过高的线程" #31 prio=5 os_prio=0 cpu=1117037.88ms elapsed=1168.34s tid=0x00007efd81e31000 nid=0xd7674 runnable
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.io.FileOutputStream.writeBytes(java.base@11.0.19/Native Method)
at java.io.FileOutputStream.write(java.base@11.0.19/FileOutputStream.java:354)
at java.io.BufferedOutputStream.flushBuffer(java.base@11.0.19/BufferedOutputStream.java:81)
at java.io.BufferedOutputStream.flush(java.base@11.0.19/BufferedOutputStream.java:142)
- locked <0x0000000413bcfa60> (a java.io.BufferedOutputStream)
at java.io.PrintStream.write(java.base@11.0.19/PrintStream.java:561)
- locked <0x00000004119f6828> (a java.io.PrintStream)
at sun.nio.cs.StreamEncoder.writeBytes(java.base@11.0.19/StreamEncoder.java:233)
at sun.nio.cs.StreamEncoder.implFlushBuffer(java.base@11.0.19/StreamEncoder.java:312)
at sun.nio.cs.StreamEncoder.flushBuffer(java.base@11.0.19/StreamEncoder.java:104)
- locked <0x00000004119f67e0> (a java.io.OutputStreamWriter)
at java.io.OutputStreamWriter.flushBuffer(java.base@11.0.19/OutputStreamWriter.java:181)
at java.io.PrintStream.write(java.base@11.0.19/PrintStream.java:606)
- eliminated <0x00000004119f6828> (a java.io.PrintStream)
at java.io.PrintStream.print(java.base@11.0.19/PrintStream.java:745)
at java.io.PrintStream.println(java.base@11.0.19/PrintStream.java:882)
- locked <0x00000004119f6828> (a java.io.PrintStream)
at com.nb.java.JavaBasisApplication.lambda$main$0(JavaBasisApplication.java:30)
at com.nb.java.JavaBasisApplication$$Lambda$634/0x00000008403d2c40.run(Unknown Source)
at java.lang.Thread.run(java.base@11.0.19/Thread.java:829)
"DestroyJavaVM" #32 prio=5 os_prio=0 cpu=2896.41ms elapsed=1168.34s tid=0x00007efd80015000 nid=0xd7646 waiting on condition
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Attach Listener" #33 daemon prio=9 os_prio=0 cpu=1.12ms elapsed=18.83s tid=0x00007efd18001000 nid=0xd76d7 waiting on condition
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"VM Thread" os_prio=0 cpu=781.96ms elapsed=1171.43s tid=0x00007efd802a6000 nid=0xd764c runnable
</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202601/2026011211023187.jpg" /></p>
<p>从图上下面的剪头指向就很写清楚定位到：com.nb.java.JavaBasisApplication#main方法有问题。这样就定位到我们的具体代码。</p>
<p class="maodian"></p><h2>总结</h2>
<p>以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持琼殿技术社区。</p>
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