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前言：我們的場景并沒有像BAT等大型互聯網公司里的系統那么復雜，但是基本上也有一定的規模，暫且就認為我們是一個中型互聯網系統。但是工具和思路都是差不多的，因為原理是一樣的。同時下面提到的命令，具體詳細的用法，我想google上已經有足夠多的資源了，這里只說思路與方向。

首先我們分析一下服務器構造和操作系統，服務器我們可以簡單的分解為CPU、內存、硬盤（其他部件的我們就不考慮了），操作系統：我們簡單的認為操作系統是來協同上面說的CPU、內存、硬盤的一個系統，然而jdk bin目錄里的應用程序最后都會運行在操作系統上，所以jdk會借助操作系統來操作CPU、內存、硬盤。 所以常見的線上問題，通常就出現在CPU、內存、硬盤和操作系統這個幾個維度上。

這里總結一下我所碰到過的問題：CPU 利用率高、內存溢出、應用程序很卡（但是又沒掛）、各種詭異問題（很難重現但總是偶爾出現）等。

首先我們來說內存，因為通常內存問題是最經常出的，常見的有內存溢出（OOM）、GC問題等。排查這些問題需要了解linux相關命令：

top 后，shift + m 來對各進程按內存進行排序

free 查看linux整體內存情況

OOM異常最好排查，因為已經溢出報錯了，常用解決辦法：

jmap 導出內存堆棧信息，并用第三方工具（比如MAT）分析，這些工具基本上可以展示到底是哪種對象最多。（這種是最常用的方法）

第三方工具在線展現具體的堆棧信息，比如：https://github.com/alibaba/TBJMap （我并沒有實際用過，但是淘寶開源的一定是他們實際用過的，但是一般此類工具最好還是在測試環境中使用）

jprofiler、jvisualvm（具體怎么用，請google）

上面的幾種工具和思路，已經基本能搞定OOM類型的問題了

GC問題：我們所碰到過的通常會因為GC回收過于頻繁導致CPU過高，或者因為fullgc讓整個java進程暫停。此類問題可以借助 jstat -gcutil pid查看各個區域和gc相關信息。當然一些在線工具（jprofiler、jvisualvm）也可以查看，但是不推薦線上使用，jstat已經很NB了。至于里面具體每個字段什么意思，google上已經非常多了。通常查jstat + jmap分析已經基本上能讓你知道，是哪個地方的內存問題引起了GC問題。

但是，jstat上會出來很多信息，這里需要對java的內存管理有一定的了解，至少得知道，堆棧、分代機制、新生代、老生代等相關區域有一定的了解。總之要解決內存問題，得對java里的內存要了解。

CPU問題會相對來說復雜很多，CPU好比服務器的大腦，很多其他的組件也可能會導致CPU利用率過高。總結一下我們碰到過的有以下幾中：

的確計算量過大，cpu運算不過來

IO讀寫過于頻繁

java線程競爭鎖過于頻繁

應用程序很卡（但是又沒掛）

要排查CPU相關的問題，首先得了解linux的top命令，top的功能非常多，具體每個屬性什么意思請先google一下。

解決CPU類的問題總體思路：找到java進程中哪些線程使用CPU很高，簡單的說就是top -H -p pid，這個命令會出現java進程里哪些線程使用CPU很高，會按降序排序，但是子線程編號與jstack pid 里出來的不太一樣，jstack里出來的是16進程，所以把top -H -p里的轉成16進程，然后查找一下具體的線程。

1.的確計算量過大，cpu運算不過來

通過上面的top -H -p和 jstack基本已經能看出來這種類型的問題

2.IO讀寫過于頻繁

截圖中的wa。這個代表是cpu等待io的時間，簡單的說就是io正在處理，告訴cpu請等我一下，我處理完了就讓你去干別的。因為cpu是固定資源，它被io所持有，那么別人就沒有辦法使用，所以就導致cpu使用率上去了。所以io wait很高就思路很清楚了，接下來就要去查看具體哪些線程在頻繁操作io。

接下來就用jstack pid 來查看具體jdk中具體線程，先掃一眼，看是否有很多線程都處于io操作的階段。但是這還不能完全解決問題，有的時候信息太多，實在不好找，一眼眼看，要看得頭痛。所以簡單點也可以使用第1點里提到的方法。

3.java線程競爭鎖過于頻繁

top -H -p和 jstack已經基本上能看出，但是這里還需要對java 線程的各種狀態要了解一下。要能理解jstack出來的線程信息里每種狀態是什么含義。這樣才能分析出具體原因，不然跑去看代碼總感覺不應該啊，應該沒錯啊。

4.應用程序很卡（但是又沒掛）

這類問題如果業務不是很復雜，基本上用top -H -p 和 jstack可以查看得出來。但是有的時候還不能完全確定，一種常見的辦法就是打日志，這種辦法當然是OK的。但是這里再介紹一些可以直接在線上就能定位和分析的工具。https://github.com/alibaba/TProfiler，號稱是可以線上使用的分析工具，淘寶開源的東西我們已經使用過很多了，基本上是靠譜的。

各種詭異問題：

所謂詭異問題，通常是飄忽不定，偶然出現，又難重現，搞得人非常想砸電腦的問題。但是它又的確出現了，我一直強調這個世界是科學的，碰到jvm編譯器級別的BUG，我想有，但是可能不是你的這次案例，所以不要輕易懷疑是jvm的問題，我想不是像BAT等一些非常大型的系統很難碰到編譯器級別的問題。

那么碰到這種問題不好重現，一種就是打日志，通過日志來排查程序運行的邏輯，比如一些多線程引起的邏輯問題。如果打日志太麻煩，而且又要重啟很多東西，那么就可能要搬出神器來了，這里介紹兩種（雖然兩種都沒有線上用來解決過實際問題，但按原理介紹應該是種解決問題的思路，畢竟不可能每種工具用過，了其原理就可以來判斷是否能為己所用），第一種是BTrace、第二種是HouseMD（號稱比BTrace更好用的工具）https://github.com/CSUG/HouseMD/wiki/UserGuideCN，阿里系也在使用，我想應該是靠譜的。他們的原理就是在線上運行的代碼上動態的編織一些“料”進去，并能抽取其中一些結果來給調試者提供信息。

不過我的實踐經驗通常詭異問題是因為一些小細節的疏忽，或者一些低級錯誤。然后找到恨不得抽自己三個嘴巴。所以對原理的理解才能寫出更好的代碼。

其他碰到過的問題：

因為linux文件系統權限的問題，導致某些框架沒有讀權限，拋異常，而此類異常有的時候不是直接提示沒有權限，比如有的可能會提示空指針異常，而這類問題去google通常是沒有答案的。如果是空指針，那就好辦了，去看源碼。我想已經沒有比空指針還好解決的問題了。

接下來我們總結一下，我們上面提到了下面這些關鍵詞:

top

top -H -p （這個很有用）

jmap

tbjmap

jstack

jprofiler

jvisualvm

TProfiler

BTrace

HouseMD

java 線程狀態

java 內存管理

每一種類型的都用過一次已經不錯了，每一種類型的都在線上真實的排查過用過，那就更不錯了，不過線上有這么多的問題也夠嚴重的了。如果每一種工具和類型的問題都對其背后的工具和原理實踐過、學習過，我想功力已經非常不錯了。所以碰到每一個線上問題，都要有能夠發散的思路，并能深入下去。而不是停留在工具這個層面。

工具上面已經介紹很多了，但是真正的場景中不可能每個去試，等試完所有的已經不叫快速了，通常做一個系統，會大致了解這個系統是IO密集型還是計算密集型應用，或者在開發的過程就已經知道了未來可能哪些地方會有增長。

通常出問題了，先上去看log4j和tomcat的日志，如果日志里能體現問題在哪里基本就到這里了，如果日志正常。那么通常是應用比較慢，那么先top。如果機器load高，找到CPU占用最高的進程。如果是java進程，可以先jstack 看個大概，如果還沒有頭緒， 就同時看一下GC情況，這時就要用jstat，gc正常，那就再用top -H -p，找CPU最高的地方。這么一套流程跑下來基本上能定位問題。如果load不高，那么情況就要復雜很多，要檢查一些外圍組件。

1、DB，看是不是很多SQL積壓。如果sql也正常，別的表象都正常，那么就要利用類似TProfiler類似的工具（前提是你已經預先就部署好了）。

2、http，linux連接數是否很多，當前網絡流量是不是跑滿了，甚至我還碰到過某個http api所對應的域名dns有問題 ping 一下要幾百ms。（淘寶還有網卡跑滿的情況。。）

3、第三方本地應用慢，有的時候會使用一些linux上的工具，比如圖片壓縮。這些應也可能會影響程序。

上面的是我的常用思路和方法，但是具體的情況會有變化，比如我們現在在用的是阿里云的ECS，一臺機器只有5M，所以帶寬我會優先觀察，如果帶寬正常再看面的，所以具體的思路和方法還是要看對系統和當時的環境有多了解，需要做一些調整。

那讓我們繼續帶著問題發散下去，接下來我們準備一些問題。

1、通常jstack 后 出來的線程堆棧信息后，再去top -H -p（或者反過來也可以）。中間總有時間差，可能jstack里的那個線程與top -H -p中出來的 那個已經對不上了。那這樣可能并不能真實的反應實際情況。（當然通常是OK的）。那么有沒有辦法可以快速的來一個命令就能出來對應的線程？當然沒有，那么沒有就自己想原理能不能寫嘛。這里應該有很多種辦法可以做，比如可以通過shell把幾個命令組合在一起，然后抽取對應的信息，然后分析，如果shell太復雜了，也可以用perl、python甚至java寫一個linux上的小程序也是OK的啊。這樣執行一個命令就可以快速的得到所有信息。再發散下去，有的時候不是每臺機器都要登錄上去，那能不能在某臺特定的機器，甚至在自己的電腦上就可以去查看呢？是否可以做成網頁，直接在瀏覽器上查看？

2、當出現問題后我們上去機器查看具體問題，我們認為自己是在拉信息，那么是否可以改成推模式？快有問題時推送數據到某個地方，說俗點就是監控和預警，那么我們使用的tomcat、jetty等容器是否可以在線監控？是否有預留接口？那要收集所有機器上的信息到同一個地方具體又有哪些解決方案。方案有一萬種，全在google和基礎原理中。

3、如果要做監控，那么怎么快速又靈活的添加監控項目，同時監控又不過于影響和侵入線上的業務，中間又有很多問題需要解決。

我想如果應用不是非常復雜，上面的這些方法和思路，基本上已經能解決絕大多數的問題了。

最后，我想線上問題最好的情況應該是被監控發現，就算要上去調試，用工具會比人手快，比如jstack 和 top -H -p用腳本去自動抽取top N最消耗CPU的子線程。

轉載于:https://www.cnblogs.com/davidwang456/p/6524540.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的快速定位java系统的线上问题--转的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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