【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

确定网络请求无问题。
进程正常。
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

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

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

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

在线分析工具https://gceasy.io/

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）。
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。

没有gceasy好用，但是可以本地运行。

3.2 堆文件分析工具

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

不太好用，没有分析

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

复制代码

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

如图所示

导入堆文件后的显示