通过jstack与jmap分析一次线上故障

来源:https://www.cnblogs.com/kingszelda/p/9034191.html

一、发现问题

下面是线上机器的cpu使用率,可以看到从4月8日开始,随着时间cpu使用率在逐步增高,最终使用率达到100%导致线上服务不可用,后面重启了机器后恢复。
在这里插入图片描述

二、排查思路

简单分析下可能出问题的地方,分为5个方向:

  1. 系统本身代码问题
  2. 内部下游系统的问题导致的雪崩效应
  3. 上游系统调用量突增
  4. http请求第三方的问题
  5. 机器本身的问题

三、开始排查

  1. 查看日志,没有发现集中的错误日志,初步排除代码逻辑处理错误。

  2. 首先联系了内部下游系统观察了他们的监控,发现一起正常。可以排除下游系统故障对我们的影响。

  3. 查看provider接口的调用量,对比7天没有突增,排除业务方调用量的问题。

  4. 查看tcp监控,TCP状态正常,可以排除是http请求第三方超时带来的问题。

  5. 查看机器监控,6台机器cpu都在上升,每个机器情况一样。排除机器故障问题。

    即通过上述方法没有直接定位到问题。

四、解决方案

  1. 重启了6台中问题比较严重的5台机器,先恢复业务。保留一台现场,用来分析问题。

  2. 查看当前的tomcat线程pid
    在这里插入图片描述

  3. 查看该pid下线程对应的系统占用情况。top -Hp 384

    top -Hp 进程pid //该进程下的线程进行观察

使用命令top -p ,显示你的Java进程的内存情况,pid是你的java进程号,比如384。按H,获取每个线程的内存情况

在这里插入图片描述

  1. 发现pid 4430 4431 4432 4433 线程分别占用了约40%的cpu

    将这几个pid转为16进制,分别为114e 114f 1150 1151
    //转换成为 16 进制
    printf “%x” your_pid

  2. 下载当前的java线程栈 sudo -u tomcat jstack -l 384>/1.txt

  3. 查询5中对应的线程情况,发现都是gc线程导致的

    jstack [进程] | grep -A 10 [线程的16进制]
    即: jstack 21125 | grep -A 10 52f1

-A 10表示查找到所在行的后10行。21233用计算器转换为16进制52f1,注意字母是小写。

在这里插入图片描述

  1. dump java堆数据

    sudo -u tomcat jmap -dump:live,format=b,file=/dump201612271310.dat 384
    // 获取所有对象的dump
    jmap -dump:format=b,file=/tmp/heap.hprof <PID>
    // 获取存活对象的dump,实际效果是先执行一次FULL GC
    jmap -dump:live,format=b,file=/tmp/heap-live.hprof <PID>

heap dump会造成JVM比较长时间的停顿,必须摘流量执行
dump文件一定要zip后再传输,能节约大量传输时间

tar -zcf /tmp/heap.hprof.gz /tmp/heap.hprof

  1. 使用MAT加载堆文件,可以看到javax.crypto.JceSecurity对象占用了95%的内存空间,初步定位到问题。

MAT下载地址:http://www.eclipse.org/mat/
在这里插入图片描述
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  1. 查看类的引用树,看到BouncyCastleProvider对象持有过多。即我们代码中对该对象的处理方式是错误的,定位到问题。

五、代码分析

我们代码中有一块是这样写的:
在这里插入图片描述
这是加解密的功能,每次运行加解密都会new一个BouncyCastleProvider对象,放倒Cipher.getInstance()方法中。

看下Cipher.getInstance()的实现,这是jdk的底层代码实现,追踪到JceSecurity类中
在这里插入图片描述
verifyingProviders每次put后都会remove,verificationResults只会put,不会remove。
在这里插入图片描述
看到verificationResults是一个static的map,即属于JceSecurity类的。

所以每次运行到加解密都会向这个map put一个对象,而这个map属于类的维度,所以不会被GC回收。这就导致了大量的new的对象不被回收

六、代码改进

将有问题的对象置为static,每个类持有一个,不会多次新建。
在这里插入图片描述

七、本文总结

遇到线上问题不要慌,首先确认排查问题的思路:

  1. 查看日志
  2. 查看CPU情况
  3. 查看TCP情况
  4. 查看java线程,jstack
  5. 查看java堆,jmap
  6. 通过MAT分析堆文件,寻找无法被回收的对象
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