記憶體溢出，妥妥的名場面；
一、業務背景
對于分布式架構中的檔案服務來說，由于涉及大量的IO流操作，很容易引發JVM的相關異常，尤其是記憶體溢出的問題；
在最近的一次版本疊代中，真實的業務處理場景和上述幾乎一緻，由于在檔案服務中添加批量處理的動作，直接喚醒了隐藏許久的BUG，就是最常見的記憶體溢出；
問題的起因：在word文檔完成内容識别後，轉換為pdf檔案，然後進行頁面分割轉為一組圖檔，在這個複雜并且超長的流程中存在一個數組容器未銷毀；
解決的方式：分析JVM的dump檔案，定位OOM問題引發的根本原因，結合檔案服務的異常日志分析，添加資源的釋放動作，進而解決問題；
二、Jdk-Bin目錄
對于相當一部分新手來說，看到JVM的問題都是Bug不知所起一臉懵的，其實這種心态大可不必，從職場幾年的開發經驗上看，JVM的問題大緻分為兩種：
- 開發輕松解決：可以更新記憶體資源或者調整配置設定，又或者對程式優化，完成相關資源的管理和釋放，這是最常用的手段；
- 輕松解決開發：由于經驗不足，程式出現重大BUG導緻JVM異常，進而引起系列的連鎖反應，這種不會絕地反彈，隻有一地雞毛；
在解決正常的JVM異常時，通常依賴JDK中基礎工具即可完成問題的定位，進而進行分析和解決，不過這些需要對基礎工具熟練使用才行，而很多JDK自身的能力又是經常被忽略的；
在jdk的bin目錄中，有很多自帶工具可以用于對JVM的分析；
上述是基于jdk1.8的目錄，裡面有很多開發經常用到指令，下面圍繞一個微服務的啟動和運作，來看看基于JDK中自帶JVM工具的用法；
三、指令行工具
1、jps指令
jps：虛拟機程序狀态工具，該指令在Java環境部署和服務啟動檢視時經常用到，首先在本地啟動一個facade門面微服務，然後在指令行中執行查詢；
- jps：指令預設輸出的是程序ID和應用主類的名稱；
- -l：輸出程序ID和應用主類的完整路徑；
- -v：輸出向jvm傳遞的參數，此處展示為idea中顯式配置的VM-options參數，其他内容自行檢視即可；
- -m：輸出向main方法傳遞的參數，服務啟動前可以在idea的Program-arguments配置；
$ jps
1281 FacadeApp
$ jps -l
1281 com.explore.facade.FacadeApp
$ jps -v
1281 FacadeApp -Xms128m -Xmx256m -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m
$ jps -m
1281 FacadeApp hello,main-method
2、jinfo指令
jinfo：在指令後面帶pid程序号，可以輸出指定程序的配置資訊，在應用啟動時通常不會指定過多的配置參數，就可以使用該指令查詢很多參數的預設值；該指令還可以在運作時動态調整部分參數，隻是很少被使用；
$ jinfo 1281 # 隻粘貼個别參數
Java System Properties: # 系統參數
java.runtime.version=1.8.0_144-b01
file.encoding=UTF-8
sun.java.command=com.explore.facade.FacadeApp hello,main-method
VM Flags: # 虛拟機參數
-XX:InitialHeapSize=134217728 -XX:MaxHeapSize=268435456 -XX:MaxNewSize=267911168
VM Arguments: # 運作時參數
jvm_args: -Xms128m -Xmx256m -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m
java_command: com.explore.facade.FacadeApp hello,main-method
$ jinfo -sysprops 1281 # 隻輸出【Java System Properties】參數
$ jinfo -flags 1281 # 隻輸出【VM Flags】參數
3、jstat指令
jstat：以指定的頻率輸出JVM的監控名額，下述指令輸出記憶體占用和GC相關資訊，每隔3秒輸出一次，連續列印5次；由于這裡隻是啟動一個簡單的微服務，沒有執行業務邏輯，是以各項名額比較平穩；
$ jstat -gcutil 1281 3000 5
S0 S1 E O M CCS YGC YGCT FGC FGCT CGC CGCT GCT
0.00 0.00 57.97 64.16 92.82 88.75 3 0.028 9 0.516 - - 0.544
0.00 0.00 57.97 64.16 92.82 88.75 3 0.028 9 0.516 - - 0.544
該指令是比較常用的，這裡各項名額的統計邏輯，在tools.jar包中有jstat_options參考文檔，相對路徑sun/tools/jstat/resources/目錄下；
option gcutil {
column {
header "^S0^" /* Survivor 0 Space - Percent Used */
data (1-((sun.gc.generation.0.space.1.capacity - sun.gc.generation.0.space.1.used)/sun.gc.generation.0.space.1.capacity)) * 100
}
column {
header "^S1^" /* Survivor 1 Space - Percent Used */
data (1-((sun.gc.generation.0.space.2.capacity - sun.gc.generation.0.space.2.used)/sun.gc.generation.0.space.2.capacity)) * 100
}
......
}
4、jstack指令
jstack：輸出指定程序目前時刻在JVM中的線程資訊，為了清楚的展示其效果，在服務啟動時建立線程死鎖，然後通過該指令就會把發生死鎖的線程列印出來，通過輸出可以發現兩條互相等待的線程資訊；
$ jstack 1281
Found one Java-level deadlock:
=============================
"test-thread-02":
waiting for ownable synchronizer 0x00000007b00a35d0, (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync),
which is held by "test-thread-01"
"test-thread-01":
waiting for ownable synchronizer 0x00000007b00a35a0, (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync),
which is held by "test-thread-02"
Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"test-thread-02":
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000007b00a35d0> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync)
"test-thread-01":
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000007b00a35a0> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync)
Found 1 deadlock.
5、jmap指令
jmap：可以輸出指定程序的記憶體中對象映射資訊，或者堆的關鍵資訊、記憶體的使用統計、GC算法、配置、類的執行個體資訊及記憶體占用等，該指令在解決JVM問題時也經常使用；
$ jmap 1281
$ jmap -heap 1281
Heap Configuration:
MinHeapFreeRatio = 0
MaxHeapFreeRatio = 100
MaxHeapSize = 536870912 (512.0MB)
Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
From Space:
To Space:
PS Old Generation
$ jmap -histo:live 1281
num #instances #bytes class name
----------------------------------------------
1311: 1 32 com.explore.facade.FacadeApp$EnhancerBySpringCGLIB$313d9e3
四、可視化工具
1、jconsole
Java内置的JVM性能監控工具，在熟悉上述的指令行工具之後，對于該可視化工具的使用不會太陌生，在指令中可以檢視到的預設參數或者應用自定義配置，在該工具中也可以找到，并且以圖形化的方式呈現；
$ jconsole # 通過該指令會喚起jconsole界面
這裡選擇線程一欄，可以直覺的看到線程數量的變化曲線，也可以在下方檢視某個線程的具體資訊，并且可以通過檢測死鎖功能，發現在服務中建立的test-thread-01和test-thread-02兩條線程；
2、visualvm
VisualVM作為解決JVM問題的常用工具，內建的功能豐富且強大，此處通過Idea插件的方式啟動FacadeApp微服務，在程序首頁可以看到自定義的配置，線程一欄因為檢測到死鎖直接給到異常提示；
在監視一欄可以通過【堆dump】檢視詳細的資訊，可以檢視類的執行個體數和大小，并且完成了結果排序和占用統計；此處資訊在定位和解決JVM問題時非常重要；
對于JVM的監控工具來說，其能力與常用的指令行文法差異很小，并且這些指令在jdk中tools.jar包也可以找到其對應的類，對于一些更進階的監控平台來說，例如Kuboard、Skywalking等，也對這些底層能力做了內建，其原理應該也是大同小異。
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