【JVM】GC导致的性能问题排查与解决方案,日志、堆分析工具介绍

一、必要性

重要应用程序在使用过程中,忽然无法响应用户请求,排查发现网络联通无问题,gateway能够正常接收分发请求,应用进程正常,正常向注册中心发送请求,但是接收http请求全部返回报错。
添加gc后发现内存回收耗时太长,无法恢复。

二、定位问题

  1. 确定网络请求无问题。
  2. 进程正常。
  3. 打印gc报错信息,确定是否为gc回收问题。

2.1 gc回收问题定位

  1. 先查询本应用的内存使用情况:

jps -l 查询正在运行的所有应用
确认出问题应用的内存使用情况
top -p <PID> 在top界面中,你可以看到包括RES(常驻集大小,即进程当前使用的、未交换出的物理内存大小)和%MEM(进程使用的物理内存百分比)在内的内存相关统计信息。
jmap -heap pid 查看堆使用情况
jstat -gc pid 1000相隔一秒输出一次内存使用情况

  1. 查看较长时间的gc情况需要在启动文件中新增参数

GC_PRINT=“-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -XX:+PrintReferenceGC -Xloggc:./gclog/$APP_NAME-gc-%t.log”

GC日志输出参数

-XX:+PrintGC输出GC日志
-XX:+PrintGCDetails输出GC的详细日志
-XX:+PrintGCTimeStamps输出GC的时间戳(以基准时间的形式)
-XX:+PrintGCDateStamps输出GC的时间戳(以日期的形式,如 2013-05-04T21:53:59.234+0800)
-XX:+PrintHeapAtGC在进行GC的前后打印出堆的信息
-Xloggc:…/logs/gc.log日志文件的输出路径
  1. 堆使用情况
  • 已经出现问题后:jmap -dump:live,format=b,file=dump.hprof PID
    输出dump.hprof进行分析
  • 已重启解决,需要跟进问题,启动参数添加:
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError  -XX:HeapDumpPath=./gclog/$APP_NAME-gc-%t.log  -XX:+HeapDumpBeforeFullGC

参数解释:

参数解释
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数表示当JVM发生OOM时,自动生成DUMP文件
-XX:HeapDumpPath=${目录}参数表示生成DUMP文件的路径,也可以指定文件名称
-XX:+HeapDumpBeforeFullGC当 JVM 执行 FullGC前
-XX:+HeapDumpAfterFullGC当 JVM 执行 FullGC后

三、gc工具

3.1 gc日志分析工具

  1. 在线分析工具https://gceasy.io/
    在这里插入图片描述
    GCEasy是一款在线的GC(垃圾收集)日志分析器,它可以用于分析JVM(Java虚拟机)的垃圾回收日志,提供可视化的分析结果和建议。GCEasy具有内置的智能功能,能够自动检测JVM和Android GC日志中的问题,并为之推荐解决方案(收费)。
  2. GCViewer是一个小工具,它可以可视化展示Sun / Oracle、IBM、HP和BEA的Java虚拟机生成的详细GC(垃圾收集)输出。这个工具可以支持多种格式的GC日志输入,包括G1、Parallel、CMS和Serial等,并且只需将日志文件拖放到主窗口,GCViewer就能自动识别并对其进行详细分析。此外,GCViewer还提供了详细的图表来展示GC活动,如不同代别的内存分配、GC事件的时间线、暂停时间分布等,使得用户能够迅速了解GC行为的特点和潜在问题。
    在这里插入图片描述
    没有gceasy好用,但是可以本地运行。

3.2 堆文件分析工具

  1. jdk自带的工具jhat
    进入到dump.hrof同目录下,执行命令
$ jhat heap.hprof
Reading from heap.hprof...
Dump file created Wed Mar 22 15:20:48 CST 2023
Snapshot read, resolving...
Resolving 1250401 objects...
Chasing references, expect 250 dots..........................................................................................................................................................................................................................................................
Eliminating duplicate references..........................................................................................................................................................................................................................................................
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 7000
Server is ready.

运行成功后使用浏览器访问
在这里插入图片描述
不太好用,没有分析
2. Memory Analyzer Mat下载地址:Eclipse Memory Analyzer Open Source Project | The Eclipse Foundation
注意需要jdk17以上才能使用,jdk下载
可以直接指定运行的JRE
修改MemoryAnalyzer.ini文件,添加

-vm
C:\Program Files\Java\jdk-22\bin\javaw.exe

如图所示
在这里插入图片描述

导入堆文件后的显示
在这里插入图片描述

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