掌握这10个知识点，你也可以轻松玩转内存泄露、内存溢出和 CPU 100% 关系！

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 2023-01-08
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原文作者：麒麟改bug 原文地址：https://juejin.cn/post/6960176865021526023

前言

后文会从 Windows、Linux 两个系统来做示例展示，有人会有疑问了：为什么要说 Windows 版的 ？ 目前市面上还是有很多 Windows 服务器的，应用于传统行业、政府结构、医疗行业 等等；两个系统下的情况都演示下，有备无患，后文中用到了两个工具：Processor Explorer、MAT，它们是什么，有什么用，怎么用，本文不做介绍，以下内容有部分参考JVM调优学习笔记，感兴趣的小伙伴也可以看看！

cpu 100%

下面的示例中， cpu 的占有率没到 100%，只是比较高，但是排查方式是一样的，希望大家不要钻牛角尖

Windows

1、找到 cpu 占有率最高的 java 进程号

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PID： 20260

2、根据进程号找到 cpu 占有率最高的线程号

双击刚刚找到的 java 进程

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线程号： 15900 ，转成十六进制： 3e1c

3、利用 jstack 生成虚拟机中所有线程的快照

命令： jstack -l {pid} > {path}

202301011619356013.png

文件路径： D:\20260.stack

4、线程快照分析

我们先浏览下快照内容

202301011619380074.png

内容还算比较简洁，线程快照格式都是统一的，我们以一个线程快照简单说明下

"main" #1 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000002792800 nid=0x3e1c runnable [0x00000000025cf000]

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我们前面找到占 cpu 最高的线程号： 15900 ，十六进制： 3e1c ，用 3e1c 去快照文件里面搜一下

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自此，找到问题

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Linux

排查方式与 Windows 版一样，只是命令有些区别

1、找到 cpu 占有率最高的 java 进程号

使用命令： top -c 显示运行中的进程列表信息， shift + p 使列表按 cpu 使用率排序显示

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PID = 2227 的进程，cpu 使用率最高

2、根据进程号找到 cpu 占有率最高的线程号

使用命令： top -Hp {pid} ，同样 shift + p 可按 cpu 使用率对线程列表进行排序

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PID = 2228 的线程消耗 cpu 最高，十进制的 2228 转成十六进制 8b4

3、利用 jstack 生成虚拟机中所有线程的快照

2023010116194532210.png

4、线程快照分析

分析方式与 Windows 版一致，我们可以把 2227.stack 下载到本地进行分析，也可直接在 Linux 上分析

在 Linux 上分析，命令： cat 2227.stack |grep '8b4' -C 5

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至此定位到问题

2023010116195016312.png

不管是在 Windows 下，还是在 Linux 下，排查套路都是一样的

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内存泄露

同样的，Windows、Linux 各展示一个示例

Windows

1、找到内存占有率最高的进程号 PID

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第一眼看上去， idea 内存占有率最高，因为我是以 idea 启动的 java 进程；idea 进程我们无需关注，我们找到内存占有率最高的 java 的 PID： 10824

2、利用 jmap 生成堆转储快照

命令： jmap -dump:format=b,file={path} {pid}

2023010116195699215.png

dump 文件路径： D:\heapdump_108244.hprof

3、利用 MAT 分析 dump 文件

MAT：Memory Analyzer Tool，是针对 java 的内存分析工具；下载地址：

2023010116195938016.png

选择对应的版本，下载后直接解压；默认情况下，mat 最大内存是 1024m ，而我们的 dump 文件往往大于 1024m，所以我们需要调整，在 mat 的 home 目录下找到 MemoryAnalyzer.ini ，将 -Xmx1024m 修改成大于 dump 大小的空间， 我把它改成了 -Xmx4096m

接着我们就可以将 dump 文件导入 mat 中，开始 dump 文件的解析

2023010116200007017.png

解析是个比较漫长的过程，我们需要耐心等待

2023010116200400518.png

解析完成后，我们可以看到如下概况界面

2023010116200969919.png

各个窗口的各个细节就不做详细介绍了，有兴趣的可自行去查阅资料；我们来看看几个图：饼状图、直方图、支配树、可疑的内存泄露报告

饼状图

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可以看出， com.lee.schedule.Schedule 对象持有 1G 内存，肯定有问题

直方图

2023010116201132821.png

我们看下 Person 定义

2023010116201214022.png

可想而知，上图标记的几项都与 Person 有关

支配树

2023010116201319823.png

这就非常直观了，Schedule 中的 ArrayList 占了 99.04% 的大小

可疑的内存泄露报告

2023010116201420624.png

通过这些数据，相信大家也能找到问题所在了

2023010116201503625.png

Linux

排查方式与 Windows 一样，只是有稍许的命令区别

1、找到内存占有率最高的进程号

使用命令： top -c 显示运行中的进程列表信息， shift + m 按内存使用率进行排序

2023010116201573426.png

进程号： 2527

2、利用 jmap 生成堆转储快照

命令： jmap -dump:format=b,file={path} {pid}

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堆转储快照文件路径： /opt/heapdump_2527.hprof

3、利用 MAT 分析堆转储快照

将 heapdump_2448.phrof 下载到本地，利用 MAT 进行分析；分析过程与 Windows 版完全一致

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自此，定位到问题

Windows下 与 Linux 下，排查流程是一样的

2023010116202916929.png

总结

JVM 常用命令

jps：列出正在运行的虚拟机进程

jstat：监视虚拟机各种运行状态信息，可以显示虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据

jinfo：实时查看和调整虚拟机各项参数

jmap：生成堆转储快照，也可以查询 finalize 执行队列、Java 堆和永久代的详细信息

jstack：生成虚拟机当前时刻的线程快照

jhat：虚拟机堆转储快照分析工具

与 jmap 搭配使用，分析 jmap 生成的堆转储快照，与 MAT 的作用类似

排查步骤

1、先找到对应的进程： PID

2、生成线程快照 stack （或堆转储快照： hprof ）

3、分析快照（或堆转储快照），定位问题

内存泄露、内存溢出和 CPU 100% 关系

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常用 JVM 性能检测工具

Eclipse Memory Analyer、JProfile、JProbe Profiler、JVisualVM、JConsole、Plumbr，怎么样！玩转的JVM内存模型的方法学会了嘛？小编这里准备了一些Java后端的面试真题，你也可以来挑战一下！