线上故障排查（二）——高MEM占用

梦里梦外; 2022-03-10 10:46 337阅读 0赞

# 1. 高内存占用 #

[线上故障排查（一）——高CPU占用][CPU]一文中介绍了高 CPU 占用程序的排查，今天我们介绍高MEM占用的程序。高内存占用的程序是指内存消耗比较大的程序。我们在开发 Java 应用程序的时候，一定见过 OOM（即 java.lang.OutOfMemoryError）。在 JVM 内存模型中，Java 虚拟机栈、本地方法栈、Java 堆、方法区（JDK8 之后是元空间，取消了永久代）都会发生 OOM。

对于 OOM 的解决方案不是本文要阐述的，但是如果能定位程序中哪里导致内存使用过多，也可以从一定层面避免 OOM。

# 2. 线上排查 #

同上一篇一样，我主要介绍在服务器上，如何使用 Linux 和 Java 命令去定位导致内存使用过多的原因。以下面程序为例：

import java.util.concurrent.Executor;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    public class Memory {
        
        public static void main(String[] args){
        
            Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
    
            Task task1 = new Task();
            Task task2 = new Task();
            executor.execute(task1);
            executor.execute(task2);
        }
    }
    
    class Task implements Runnable{
        
        @Override
        public void run() {
        
            synchronized (Runnable.class){
        
                compute();
            }
        }
    
        private void compute(){
        
            try {
        
                while (true) {
        
                    byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 500];
                    Thread.sleep(1000 * 10);
                }
            }catch (InterruptedException ie){
        
                ie.printStackTrace();
            }
        }
    }

示例程序很简单，循环创建 byte 数组来占用内存。

## 2.1 使用 top 查看状态 ##

毋庸置疑，查看机器资源的时候，我们首先想到的是 ***top*** 命令。对于示例程序，运行之后，不会立即看到内存使用飙升，可能需要等一会儿才可以看到内存的使用比较大，如：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTAzNzY3ODg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
可以看到 70912 进程的内存使用率达到了 7.4%。

## 2.2 jmap 查看内存信息 ##

之前我们用 ***ps*** 定位过线程 CPU 的使用情况，这里我们先用 ***ps*** 再看看该进程中的线程信息：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTAzNzY3ODg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
可以看到，***ps*** 查不到指定进程中线程使用内存的任何信息。

但是，JDK 的内置工具中有一个 ***jmap（Java Memory Map）*** 命令可以查看 Java 进程的内存信息，这里用两个参数可以使用：

1.  ***jmap -dump:\[live,\]format=b,file=\[filename\] PID***：使用 hprof 二进制形式，输出 JVM 的 Heap 内容到文件中。**live** 子选项是可选的，假如指定 **live** 选项，那么只输出活的对象到文件。导出的文件，可以用专门的内存分析工具来分析，如 **Eclipse Memory Analyzer Tool（MAT）**。
2.  ***jmap -histo\[:live\] PID***：打印每个 Class 的实例数目，内存占用，类全名信息。JVM 的内部类名字开头会加上前缀 **\***（星号）。如果 **live** 子参数加上后，只统计活的对象数量。

我们这里只讨论在服务器上定位，使用命令 **jmap -histo:live 70912 > mem.log** 命令将该进程的内存信息导入到 mem.log 文件中，如：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTAzNzY3ODg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
这里简单介绍几个 class name：

*  ***\[C***：指 char\[\]。Java 中 String 内部使用 final char\[\] 来保存数据的。
 *  ***\[S***：指 short\[\]。
 *  ***\[I***：指 int\[\]。
 *  ***\[B***：指 byte\[\]。
 *  ***\[\[I***： 指 int\[\]\[\]。

从导出的文件中，我们发现 ***\[B*** 占用的内存比较最多，也就是 **byte\[\]** 数组占用的内存最多。然后，我们通过定位示例程序中哪里创建了过多的 **byte\[\]** 数组，不难发现是第 26 行代码。

[CPU]: https://blog.csdn.net/u010376788/article/details/86671291
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTAzNzY3ODg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220310/762c5f5496a340308dcd0619bcff7256.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTAzNzY3ODg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220310/c6c40b7d2b7840bcbe0996f64a4587ba.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTAzNzY3ODg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220310/26aa0516dd044158b93e8d7dca0d7dfd.png