Java线上问题排查思路及Linux常用问题分析命令学习

前言

之前线上有过一两次OOM的问题，但是每次定位问题都有点手足无措的感觉，刚好利用星期天，以测试环境为模版来学习一下Linux常用的几个排查问题的命令。
也可以帮助自己在以后的工作中快速的排查线上问题。

jmap命令

jmap -heap pid 输出当前进程 JVM 堆新生代、老年代、持久代等请情况，GC 使用的算法等信息
jmap -histo:live {pid} | head -n 10 输出当前进程内存中所有对象包含的大小
jmap -dump:format=b,file=/usr/local/logs/gc/dump.hprof {pid} 以二进制输出档当前内存的堆情况，然后可以导入 MAT 等工具进行

1、 jmap -heap pid

输出当前进程JVM堆新生代、老年代、持久代等情况，GC使用的算法等信息。

2、jmap -histo:live {pid} | head -n 10 输出当前进程内存中所有对象包含的大小

输出当前进程内存中所有对象实例数 (instances) 和大小 (bytes), 如果某个业务对象实例数和大小存在异常情况，可能存在内存泄露或者业务设计方面存在不合理之处。

jmap -dump：

命令如下：
mkdir logs
jmap -dump:format=b,file=/tmp/logs/dump.hprof {pid}

-dump:formate=b,file= 以二进制输出当前内存的堆情况至相应的文件，然后可以结合 MAT 等内存分析工具深入分析当前内存情况。
也可以通过JVM参数配置OOM时自动dump当前内存镜像文件。 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 和-XX:HeapDumpPath所代表的含义就是当程序出现OutofMemory时，将会在相应的目录下生成一份dump文件，而如果不指定选项-XX:HeapDumpPath则在当前目录下生成dump文件。
确保应用发生 OOM 时 JVM 能够保存并 dump 出当前的内存镜像。
当然，如果你决定手动 dump 内存时，dump 操作占据一定 CPU 时间片、内存资源、磁盘资源等，因此会带来一定的负面影响。
此外，dump 的文件可能比较大 , 一般我们可以考虑使用 zip 命令对文件进行压缩处理，这样在下载文件时能减少带宽的开销。
下载 dump 文件完成之后，由于 dump 文件较大可将 dump 文件备份至制定位置或者直接删除，以释放磁盘在这块的空间占用。

dump 日志分析

MAT(Memory Analyzer Tool)，一个基于 Eclipse 的内存分析工具，是一个快速、功能丰富的 JAVA heap 分析工具，它可以帮助我们查找内存泄漏和减少内存消耗。
使用内存分析工具从众多的对象中进行分析，快速的计算出在内存中对象的占用大小，看看是谁阻止了垃圾收集器的回收工作，并可以通过报表直观的查看到可能造成这种结果的对象。
具体可以参考：Java内存分析工具MAT(Memory Analyzer Tool)安装使用实例 : https://blog.csdn.net/jin_kwok/article/details/80326088 和基于Java内存dump文件分析解决内存泄漏问题 : https://www.jianshu.com/p/2cf7169ba1c4

jstack命令

printf '%x\n' tid --> 10 进制至 16 进制线程 ID(navtive 线程) %d 10 进制
jstack pid | grep tid -C 30 --color ps -mp 8278 -o THREAD,tid,time | head -n 40

某 Java 进程 CPU 占用率高，我们想要定位到其中 CPU 占用率最高的线程。
(1) 先利用top命令找到CPU占用高的进程pid
也可以通过ps -ef | grep 应用名来快速定位自己应用的pid

显示pid：29080
(2) 利用 top 命令可以查出占 CPU 最高的线程 pid (先找到该pid 29080下所有的线程数据)

可以看到占用cpu资源最高的为29173

(3) 占用率最高的线程 ID 为29173，将其转换为 16 进制形式 (因为 java native 线程以 16 进制形式输出)

printf '%x\n' 29173

(4) 利用 jstack 打印出 java 线程调用栈信息
jstack 29080 | grep '0x71f5' -A 50 --color

可以看到这个线程是在做kafka相关的操作。因为这是测试，所以并不是因为CPU真的占用过高的情况。
更多内容也可以参考：
如何使用jstack分析线程状态 : https://www.jianshu.com/p/6690f7e92f27
通过jstack与jmap分析一次线上故障: https://www.cnblogs.com/kingszelda/p/9034191.html

jinfo命令

jinfo可以用来查看正在运行的java运用程序的扩展参数。
查看pid对应的JVM参数，可以到 PerfMa : http://xxfox.perfma.com/jvm/check 校验参数的正确性
jinfo -flags pid

拿到Command line后面的配置参数到perfma中验证查询：

这里面好多功能可以去使用。

jstat命令

jstat：Java Virtual Machine statistics monitoring tool JDK自带的一个轻量级小工具。

jstat显示GC执行的情况

jstat -gc 12538 5000
即会每5秒一次显示进程号为12538的java进成的GC情况

说明：
S0C、S1C、S0U、S1U：Survivor 0/1区容量（Capacity）和使用量（Used）
EC、EU：Eden区容量和使用量
OC、OU：年老代容量和使用量
PC、PU：永久代容量和使用量
YGC、YGT：年轻代GC次数和GC耗时
FGC、FGCT：Full GC次数和Full GC耗时
GCT：GC总耗时

显示内容说明如下（部分结果是通过其他其他参数显示的，暂不说明）：
S0C：年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S1C：年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S0U：年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
S1U：年轻代中第二个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
EC：年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
EU：年轻代中Eden（伊甸园）目前已使用空间 (字节)
OC：Old代的容量 (字节)
OU：Old代目前已使用空间 (字节)
PC：Perm(持久代)的容量 (字节)
PU：Perm(持久代)目前已使用空间 (字节)
YGC：从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
YGCT：从应用程序启动到采样时年轻代中gc所用时间(s)
FGC：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
FGCT：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
GCT：从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)

总结

一般分析CPU或者内存异常情况可以通过以下几步：

查看日志
查看CPU情况
查看TCP情况
查看java线程，jstack
查看java堆，jmap
通过MAT分析堆文件，寻找无法被回收的对象

参考：
Java线上问题排查思路与工具使用 : https://blog.csdn.net/GitChat/article/details/79019454