下面通過模擬實(shí)例分析排查Java應(yīng)用程序CPU和內(nèi)存占用過高的過程。如果是Java面試，這2個(gè)問題在面試過程中出現(xiàn)的概率很高，所以我打算在這里好好總結(jié)一下。

1、Java CPU過高的問題排查

舉個(gè)例子，如下： 

package com.classloading;  
public class Test {  
    static class MyThread extends Thread {  
        public void run() { // 死循環(huán)，消耗CPU  
            int i = 0;  
            while (true) {  
                i++;  
            }  
        }  
    }  
    public static void main(String args[]) throws InterruptedException {  
        new MyThread().start();  
        Thread.sleep(10000000);  
    }  
} 

使用top命令查看占用CPU過高的進(jìn)程。如下圖所示。

查看進(jìn)程6102下線程的占用情況，如下圖所示。

使用如下命令將6122轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制表示，如下：

導(dǎo)出CPU占用高進(jìn)程的線程棧。命令如下： 

jstack pid >> java.txt 

內(nèi)容如下： 

mazhi@mazhi:~$ cat java.txt   
Attaching to remote server pid, please wait...  
2021-02-23 15:38:18  
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.192-b12 mixed mode):  
"Attach Listener" #10 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f4ee0001000 nid=0x1956 runnable [0x0000000000000000]  
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE  
// 這是0x17ea線程，也是占用CPU最高的線程  
"Thread-0" #9 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f4f180d6000 nid=0x17ea runnable [0x00007f4f044da000]  
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE  
    at com.cpuhigh.Test$MyThread.run(Test.java:8)  // 這里指示第8行，則正是死循環(huán)的代碼開始  
... 

導(dǎo)出的堆棧信息有線程的狀態(tài)（一般要找RUNNABLE狀態(tài)）和調(diào)用堆棧結(jié)合來查找問題。線程dump分析：線程dump分析主要目的是定位線程長(zhǎng)時(shí)間停頓的原因

2、Java 內(nèi)存過高的問題排查

舉個(gè)例子如下： 

package com.classloading;  
import java.util.ArrayList;  
import java.util.List;  
public class Test {  
    private static final int UNIT_MB = 1024 * 1024;  
     public static void main(String args[]) throws InterruptedException{  
        List<Object> x = new ArrayList<Object>();  
        int i = 0;  
        while(i<1000){  
            x.add(new byte[UNIT_MB]);  
            i++;  
        }  
        Thread.sleep(1000000000);  
    }  
} 

通過jmap dump內(nèi)存快照。 如果是線上環(huán)境，注意dump之前必須先將流量切走，否則大內(nèi)存dump是直接卡死服務(wù)。

命令行輸入： 

jmap -histo <pid> | head -20 

就可以查看某個(gè)pid的java服務(wù)占用內(nèi)存排名前20的類，如下圖所示。

可以看到，占用內(nèi)存最多的是byte字節(jié)數(shù)組，共有1008個(gè)實(shí)例。

jmap 還有一個(gè)指令可以把整個(gè)內(nèi)存情況轉(zhuǎn)成文件形式保存下來，如下： 

jmap -dump:format=b,file=filename.bin <pid> 

執(zhí)行命令如下圖所示。

可以在JVM啟動(dòng)時(shí)設(shè)置，如果發(fā)生OOM，則dump出文件。命令如下： 

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/tmp/heapdump.hprof 

如果快照文件不大，可以下載到本地，然后通過 MAT 分析，也可以在線分析（ https://fastthread.io/ ）；如果快照文件很大，可以在服務(wù)器上直接分析，使用的命令是： 

jhat dump.hprof 

jhat也是jdk內(nèi)置的工具之一。主要是用來分析java堆的命令，可以將堆中的對(duì)象以html的形式顯示出來，包括對(duì)象的數(shù)量，大小等等，并支持 對(duì)象查詢語言 。命令執(zhí)行后如下圖所示。

訪問如下圖所示。

其中的Show heap histogram就會(huì)顯示對(duì)象占用內(nèi)在的大小。如下圖所示。