9月
03
2013

Java应用线上问题排查的常用工具和方法

在长期排查线上问题的过程中,总结了一些工具的用法和排查问题的思路,这里跟大家分享一下,在遇到类似的问题时,希望能给予一些帮助。

首先讲讲工具,JVM自带的一些工具是必须熟练掌握的,例如jstack, jmap, jstat等,它们可以帮我们去深入了解JVM正在做的事情,主要的适用领域有这些:

 1、jstack

jstack可以告诉你当前所有JVM线程正在做什么,包括用户线程和虚拟机线程,你可以用它来查看线程栈,并且结合Lock信息来检测是否发生了死锁和死锁的线程。

没事儿jstack一下,知道你的小伙伴正在做什么。

​另外在用top -H看到占用CPU非常高的pid时,可以转换成16进制后在jstack dump出来的文件中搜索,看看到底是什么线程占用了CPU。

2、jstat

stat,顾名思义就是提供一些统计信息,它可以告诉你当前的GC情况,包括GC次数、时间,具体的GC还可以结合gc.log文件去分析。

一般来说,我们用jstat去查看GC情况,判断是否存在YGC或FGC频繁的情况,再去看gc.log和jamp dump内存,MAT分析来定位问题(后面会有一个case针对这种场景)。

常用的用法是jstat -gcutil pid time_interval

3、jmap

排查GC问题必然会用到的工具,jmap可以告诉你当前JVM内存堆中的对象分布及其关系,当你dump堆之后可以用MAT分析,看看有哪些大对象,或者哪些类的实例特别多。

常用用法:

强制FGC:-histo:live

dump堆:-dump:[live],format=b,file=dump.bin

查看各代内存占用情况:-heap

 

然后我们来介绍一些开源的工具,来增强JVM工具本身的作用。

 1、MAT(Eclipse Memory Analyzer)

GC分析必备,用于分析jmap或OOM时dump出来的内存快照,可以看到对象和引用关系。

官方地址:http://www.eclipse.org/mat/

 2、top

这个是Linux自带的命令,查看系统资源消耗情况,可以看看CPU、内存、SWAP、I/O的消耗情况,需要特别注意的有几个值:

ni,这个值如果特别高说明线程上下文切换开销较大,看看是不是开了太多的线程导致的

res,这个代表了进程实际占用的内存

swap,内存不足就会占用swap空间,这个时候一般应用的性能会急剧下降,需要特别关注

3、HouseMD

一个类似于BTrace的工具,用于对JVM运行时的状态进行追踪和诊断,作者是中间件团队的聚石。

通常我们排查问题很多时候都在代码中加个日志,看看方法的参数、返回值是不是我们期望的,然后编译打包部署重启应用,十几分钟就过去了。HouseMD可以直接让你可以追踪到方法的返回值和参数,以及调用次数、调用平均rt、调用栈。甚至是类的成员变量的值、Class加载的路径、对应的ClassLoader,都可以用一行命令给你展现出来,堪称神器。

更多的用法可以参考详细的WiKi:https://github.com/CSUG/HouseMD

再偷偷告诉你,因为HouseMD是基于字节码分析来做的,所以理论上运行在JVM的语言都可以用它,包括Groovy,Clojure都可以。

4、TBJMap

通过jmap和MAT我们可以知道整个JVM堆的对象分布情况,但是有时候我们需要知道young/old/perm区分别有哪些对象的时候,就要用到TBJMap这个神器了。作者是中间件团队的叔同。

他可以告诉你各个分代区各个Class的实例数、占用的空间,以及DirectMemory占用的空间等。

用法很简单,一行命令即可。WiKi:https://github.com/alibaba/TBJMap

5、tsar

tsar是淘宝的采集工具,主要用来收集服务器的系统信息(如cpu,io,mem,tcp等)以及应用数据(如squid haproxy nginx等),tsar支持t实时查看和历史查看,方便了解应用和服务器的信息。

Usage: tsar [options]
Options:
-check display last record for alert
–check/-C display last record for alert.example:tsar –check / tsar –check –cpu –io
–cron/-c run in cron mode, output data to file
–interval/-i specify intervals numbers, in minutes if with –live, it is in seconds
–list/-L list enabled modules
–live/-l running print live mode, which module will print
–file/-f specify a filepath as input
–ndays/-n show the value for the past days (default: 1)
–date/-d show the value for the specify day(n or YYYYMMDD)
–merge/-m merge multiply item to one
–detail/-D do not conver data to K/M/G
–spec/-s show spec field data, tsar –cpu -s sys,util
–help/-h help
Modules Enabled:
–cpu CPU share (user, system, interrupt, nice, & idle)
–mem Physical memory share (active, inactive, cached, free, wired)
–swap swap usage
–tcp TCP traffic (v4)
–udp UDP traffic (v4)
–traffic Net traffic statistics
–io Linux I/O performance
–pcsw Process (task) creation and context switch
–partition Disk and partition usage
–tcpx TCP connection data
–load System Run Queue and load average

用不同的参数可以看到历史和实时信息,CPU、Load、内存、网络、QPS、rt等等你想要的监控数据几乎都能看到。

目前tsar已经开源:http://tsar.taobao.org/

Written by Hesey Wang in: Java,Linux,技术 |

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