一次简单的问题排查背后蕴含的巨大的知识量

news2024/12/23 4:13:31

现象

所有的请求都卡住。
堆dump正常。
有一段时间内存占用高，GC频繁且耗时长，过了那段时间后监控上恢复正常。
日志有OutOfMemory的异常

结论
在这段代码OOM之前，它会导致JVM不停 fullGC 与 stopWorld，从而导致了程序卡死。（这也是为什么那一天的上午日志中并没有OOM，但是请求却也被卡住）
在这段OOM之后，之前由于它的不停的挤占空间，而它每次又只申请一小块内存，因此导致一些申请稍大内存的地方提前爆出如上的OOM异常。因此即使最后的问题代码OOM了，所占用的内存被回收掉了，但是由于一些重要线程挂了，依然会导致请求无法被处理。

如果线程的异常没有被捕获，那么JVM会在线程终结前打印日志，该日志会打印到标准流(service_stdout)中去，如下(这么多重要线程都挂了)

为什么操作系统显示进程占用内存很多，但是堆dump却只有600M的大小
原因
连续大片内存，回收时，JVM会还给操作系统，通过brk移动指针就可以办到。(malloc如果要向操作系统申请内存时，将brk指针向上移动，free如果要向操作系统归还内存时，将brk向下移动，这意味着，它必须归还最上面的连续内存)
但是如果是很多的小的内存碎片，JVM不会还给操作系统，因为通过移动brk指针不能办到。
在这里插入图片描述
内存链路
如下代码，发现以前占用的小内存JVM没有还给操作系统，即使已经被垃圾回收了：
操作系统显示一直保持这个值不变，但是GC日志显示已经回收了。

测试代码：

import java.time.LocalDate;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {

    public static volatile boolean shouldEnd = false;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    System.out.println("Loop Thread start");

                    List<LocalDate> array = new ArrayList<>();
                    while (!shouldEnd) {
                        LocalDate localDate = LocalDate.now();
                        array.add(localDate);
                    }
                    System.out.println("Loop Thread end");
                } catch (Throwable e) {
                    System.out.println("Thread end");
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }

        while (true) {
            try {
                if (!shouldEnd) {
                    Thread.sleep(10 * 1000);
                } else {
                    Thread.sleep(1000);
                }
                byte[] arrays = new byte[512 * 1024 * 1024];
                System.out.println("Clock get big area!");
            } catch (Throwable e) {
                shouldEnd = true;
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}