主頁 > 後端開發 > “喜提”一個P2級故障—CMSGC太頻繁,你知道這是什么鬼?

“喜提”一個P2級故障—CMSGC太頻繁,你知道這是什么鬼?

2022-12-27 07:01:56 後端開發

大家好,我是陶朱公Boy,

背景

今天跟大家分享一個前幾天在線上碰到的一個GC故障— "CMSGC太頻繁",

不知道大家看到這條告警內容后,是什么感觸?我當時是一臉懵逼的,一萬個為什么縈繞心頭,

什么是CmsGc?CmsGc太頻繁又是什么意思?什么情況下會觸發CMSGC太頻繁這種告警?要怎么樣去找到那個被頻繁創建的物件?最后又需要怎么規避?

接下來這篇文章我會來回答一下:什么是CMSGC太頻繁;整個排查程序與你分享;最后我們一起探討一下一些規避手段,

什么是CMSGC太頻繁

首先我覺得還是有必要解釋清楚什么是CMSGC太頻繁這個術語,相信不少小伙伴也是比較關心的,

如果你聽過垃圾搜集器中有一款名為CMS垃圾搜集器,那就好理解了,所謂的CMSGC太頻繁意思是說CMS垃圾搜集器在當下時間視窗垃圾收集的動作頻次太快(平時老半天才回收一次或幾次垃圾物件,現在可能一分鐘就需要回收多次),大致就是這個意思,

關于CMS垃圾收集器的說明:

上述這張圖中共有7種不同的垃圾搜集器,用連線表示它們彼此之間的搭配使用,
分割線上面部分是年輕代區域,像Serial、ParNew、Parallel Scavenge這三款垃圾收集器是用來搜集年輕代記憶體區域的垃圾收集器,
分割線下面部分是老年代區域,像CMS、Serial Old、Parallel Old這三款垃圾收集器用來收集老年代區域的垃圾收集器,
在實際線上配置場景中,我們一般通過CMS+ParNew,采用分代收集(parNew垃圾收集器用來收集年輕代區域,Cms垃圾收集器用來收集老年代區域)來進行配置,

所以說CMS垃圾收集器是一款作用于老年代區域的垃圾收集器,

關于CMS+ParNew垃圾搜集器的配置說明:大家如果在VM啟動配置引數中做如下配置:-XX:+UseConcMarkSweepGC.該配置項首先是激活CMS收集器(作用于老年代),之后-XX:UseParNewGC會自動開啟,意味著年輕代將使用多執行緒并行垃圾收集器parNew進行回收,

 

原因分析

上文中,我給大家解釋了CMSGC太頻繁的意思,其實就是CMS垃圾搜集器對作用于老年代的垃圾物件進行回收,但頻次太高,所以才觸發了告警,
接下來給大家介紹一下引起物件進入老年代的幾種場景,然后再給大家介紹一下幾種觸發CMSGC的情況,大家需要先搞明白有哪些情況物件會進入老年代,又達到什么標準作用于老年代的垃圾收集執行緒開始會對垃圾物件進行回收,
▲物件進入老年代的幾種情況
  • 新生代因為垃圾回收之后,因為存活物件太多,導致Survivor空間放不下,部分物件會進入老年代
  • 大物件直接進入老年代
這里的大物件是指那些需要大量連續空間的JAVA物件,比如那種很長的字串或陣列物件,
  • 長期存活的物件將進入老年代
物件在Eden出生,并經過第一次YGC后任然存活,并且能被Survivor空間容納,將被移動到Survivor空間中,并且物件年齡設為1,物件在Survivor空間每熬過一次YGC,年齡就增加一歲,如果達到15(默認)歲,物件就會進入老年代,
  • 動態物件年齡判斷
這點是對長期存活的物件進入老年代的補充,
其實不一定要必須滿足所謂的存活物件年齡達到15歲才能進入老年代,如果一次YGC后,盡管Survivor區域有空間能容納存活物件,但這批存活物件恰好存活的年齡相同,且加起來的大小總和大于Survivor空間的一半,這些物件照樣會進入老年代,
▲觸發CMS垃圾收集動作的幾個時機
CMS垃圾收集動作不可能實時發生,只有滿足了相應條件,才會被觸發,以下幾點供你參考:
  • 老年代可用的連續空間小于年輕代歷次YGC后升入老年代的物件總和的平均大小,說明YGC后升入老年代的物件大小很可能超過了老年底當期可用的記憶體空間;觸發cmsgc后再進行ygc

  • ygc之后有一批物件需要放入老年代,但老年代沒有足夠的空間存放了,需要觸發一次cmsgc

  • 老年代的記憶體使用率超過92%,也要觸發OLD 程序(通過引數控制-xx:+CMSInitiatingOccupancyFraction)

排查程序

這個章節詳細也是不少小伙伴關心的內容,一旦發生了這種告警,那你肯定第一時間比較關心的內容是:到底老年代記憶體區域里面,什么物件會占據那么大的空間,找到它才是當下之急,
大家其實只要記住兩個步驟,就能輕松找出問題物件,
步驟一:獲取堆檔案
獲取堆檔案,我總結了如下三個方式,供大家參考
  1. 配置VM引數
    -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=${LOGDIR}/ 虛擬機在OOM例外之后會自動生成一份dump檔案在本地 
  2. 執行jmap(Java記憶體映像工具)命令

    jdk提供的命令列工具jmap能生成堆存盤快照,jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof {行程ID}

  3. 阿里開源性能診斷工具:Arthas
阿里開源的性能診斷工具Arthas通過命令heapdump[類似jmap命令的heap dump功能]能生成堆快照檔案,
詳情大家可以參考官方說明檔案:https://arthas.gitee.io/doc/heapdump.html

▲步驟二:分析堆檔案
分析步驟一生成的堆檔案,一般需要借助一些工具常見的有MAT、Jvisualvm等,

接下來作者用本次告警dump下來的堆檔案,用MAT工具給大家演示一下具體查找問題物件的全程序,

MAT是Memory Analyzer tool的縮寫,是一種快速,功能豐富的Java堆分析工具,能幫助你查找記憶體泄漏和減少記憶體消耗,
很多情況下,我們需要處理測驗提供的hprof檔案,分析記憶體相關問題,那么MAT也絕對是不二之選,Eclipse可以下載插件結合使用,也可以作為一個獨立分析工具使用,
下載地址:eclipse.org/mat/downloa,如果安裝程序中可能會碰到版本過低的問題,需要安裝一下高版本JDK 比如11,最后設定一下安裝路徑即可,

 

打開堆檔案

如果你已經成功安裝完MAT,進入首頁后就可以打開本地hprof檔案了,

打開檔案后,進入分析頁

底部有三個功能塊:Action、Reports、Step By Step,簡單給大家介紹一下相應內容:
  • Actions

    Histogram 列出每個類所對應的物件個數,以及所占用的記憶體大小;Dominator Tree 以占用總記憶體的百分比的方式來列舉出所有的實體物件,注意這個地方是直接列舉出的對應的物件而不是類,這個視圖是用來發現大記憶體物件的Top Consumers:按照類和包分組的方式展示出占用記憶體最大的一個物件Duplicate Classes:檢測由多個類加載器所加載的類資訊(用來查找重復的類)

  • Reports

    Leak Suspects:通過MAT自動分析當前記憶體泄露的主要原因
    Top Components:Top組件,列出大于總堆1%的組件的報告

  • Step By Step
    Component Report:組件報告,分析屬于公共根包或類加載器的物件
Histogram選項
這里大家重點關注Histogram選項(列出每個類所對應的物件個數,以及所占用的記憶體大小)

DomainTree選項(以占用總記憶體的百分比的方式來列舉出所有的實體物件)

關注上述兩個選項基本就能找到問題物件了,

解決方案

要避免發生CMSGC太頻繁這種情況,我總結了以下2種方案:
  1. 如果你的程式代碼書寫正常,純粹是真的應用流量太大,你部署的機器沒辦法抗住這波流量,這種情況發生CMSGC太頻繁概率就很大了,甚至最侄訓導致OOM例外,對這種情況也只能橫向擴充機器了,以均衡流量,
  2. 如果你的機器足夠,線上流量也正常,但也發生了cmsgc太頻繁,甚至OOM例外,那大概率是你的程式代碼有問題,導致老年代區域聚集了大量垃圾物件,垃圾回收執行緒頻繁回收那些無用的垃圾物件,最終可能還達不到回收的理想效果,那么這個時候你不得不分析堆里面被大量占據的物件,看看是不是程式代碼問題導致老年代被堆滿,
    像作者文章開始出的這個案例,作者經過上述步驟分析后,發現是程式代碼問題導致有大量物件進入老年代,(作者在應用中引入了一個java8的Nashorn組件,該組件的構建程序極其復雜,內部會創建很多個物件實體,因為作者的業務流量還是比較大的,每秒2000+QPS),機器也是夠的大概10臺(每臺4C8G),分析發現記憶體中大量充斥著Nashorn相關代碼,經過深入分析,其實這個Nashorn實體全域單例就可以了,不需要每次方法執行都構建一個實體,因為構建程序復雜且多物件,流量一高勢必最終導致應用發生記憶體溢位等例外,

總結

OK,文章即將進入尾聲,讓我們一起來做個總結:
首先作者以一個自己親身經歷的GC故障為背景,跟大家介紹了一下什么是CMSGC太頻繁這個術語,相信小伙伴如果下次自己碰到類似這種告警,能明白其含義,
其次作者也介紹了CMSGC太頻繁一般作用的區域是老年代記憶體區域,有幾種情況物件會從年輕代或直接進入老年代,以及老年代什么情況下會觸發其垃圾回收動作,
然后作者也給大家介紹了該如何一步一步通過工具MAT去排查在堆檔案里的問題物件,

最后我也總結了應該如何避免發生GC太頻繁甚至OOM這類例外,如果程式代碼一切正常,純粹是瞬時流量太高才導致的GC動作加快,可以考慮臨時增加服務器實體,分攤流量,不過很多問題可能都是程式員代碼書寫不正確才導致的,這個時候你應該首先找出問題物件,然后找出頻繁創建物件的代碼塊,

本文完!


寫到最后

作為996的程式員,寫這篇文章基本都是利用作業日下班時間和周六周日雙休的時間才最終成稿,比較不易,   如果你看了文章之后但凡對你有所幫助或啟發,真誠懇請幫忙關注一下作者,點贊、在看此文,你的肯定與贊美是我未來創作最強大的動力,我也將繼續前行,創作出更加優秀好的作品回饋給大家,在此先謝謝大家了!

關注我

如果這篇文章你看了對你有幫助或啟發,麻煩點贊、關注一下作者,你的肯定是作者創作源源不斷的動力,

公眾號

里面不僅匯集了硬核的干貨技術、還匯集了像左耳朵耗子、張朝陽總結的高效學習方法論、職場升遷竅門、軟技能,希望能輔助你達到你想夢想之地!

公眾號內回復關鍵字“電子書”下載pdf格式的電子書籍(JAVAEE、Spring、JVM、并發編程、Mysql、Linux、kafka、分布式等)、“開發手冊”獲取阿里開發手冊2本、"面試"獲取面試PDF資料,

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/houduan/540718.html

標籤:其他

上一篇:RP 點歸入Set And Coupling 約束創建

下一篇:盤點Python 中字串的常用操作

標籤雲
其他(157675) Python(38076) JavaScript(25376) Java(17977) C(15215) 區塊鏈(8255) C#(7972) AI(7469) 爪哇(7425) MySQL(7132) html(6777) 基礎類(6313) sql(6102) 熊猫(6058) PHP(5869) 数组(5741) R(5409) Linux(5327) 反应(5209) 腳本語言(PerlPython)(5129) 非技術區(4971) Android(4554) 数据框(4311) css(4259) 节点.js(4032) C語言(3288) json(3245) 列表(3129) 扑(3119) C++語言(3117) 安卓(2998) 打字稿(2995) VBA(2789) Java相關(2746) 疑難問題(2699) 细绳(2522) 單片機工控(2479) iOS(2429) ASP.NET(2402) MongoDB(2323) 麻木的(2285) 正则表达式(2254) 字典(2211) 循环(2198) 迅速(2185) 擅长(2169) 镖(2155) 功能(1967) .NET技术(1958) Web開發(1951) python-3.x(1918) HtmlCss(1915) 弹簧靴(1913) C++(1909) xml(1889) PostgreSQL(1872) .NETCore(1853) 谷歌表格(1846) Unity3D(1843) for循环(1842)

熱門瀏覽
  • 【C++】Microsoft C++、C 和匯編程式檔案

    ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:23 more
  • 例外宣告

    相比于斷言適用于排除邏輯上不可能存在的狀態,例外通常是用于邏輯上可能發生的錯誤。 例外宣告 Item 1:當函式不可能拋出例外或不能接受拋出例外時,使用noexcept 理由 如果不打算拋出例外的話,程式就會認為無法處理這種錯誤,并且應當盡早終止,如此可以有效地阻止例外的傳播與擴散。 示例 //不可 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:27 more
  • Codeforces 1400E Clear the Multiset(貪心 + 分治)

    鏈接:https://codeforces.com/problemset/problem/1400/E 來源:Codeforces 思路:給你一個陣列,現在你可以進行兩種操作,操作1:將一段沒有 0 的區間進行減一的操作,操作2:將 i 位置上的元素歸零。最終問:將這個陣列的全部元素歸零后操作的最少 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:30 more
  • UVA11610 【Reverse Prime】

    本人看到此題沒有翻譯,就附帶了一個自己的翻譯版本 思考 這一題,它的第一個要求是找出所有 $7$ 位反向質數及其質因數的個數。 我們應該需要質數篩篩選1~$10^{7}$的所有數,這里就不慢慢介紹了。但是,重讀題,我們突然發現反向質數都是 $7$ 位,而將它反過來后的數字卻是 $6$ 位數,這就說明 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:36 more
  • 統計區間素數數量

    1 #pragma GCC optimize(2) 2 #include <bits/stdc++.h> 3 using namespace std; 4 bool isprime[1000000010]; 5 vector<int> prime; 6 inline int getlist(int ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:47 more
  • C/C++編程筆記:C++中的 const 變數詳解,教你正確認識const用法

    1、C中的const 1、區域const變數存放在堆疊區中,會分配記憶體(也就是說可以通過地址間接修改變數的值)。測驗代碼如下: 運行結果: 2、全域const變數存放在只讀資料段(不能通過地址修改,會發生寫入錯誤), 默認為外部聯編,可以給其他源檔案使用(需要用extern關鍵字修飾) 運行結果: ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:58:04 more
  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC添加資源不懂如何修改資源宏ID

    1. 首先在資源視圖中,添加資源 2. 點擊新添加的資源,復制自動生成的ID 3. 在解決方案資源管理器中找到Resource.h檔案,編輯,使用整個專案搜索和替換的方式快速替換 宏宣告 4. Ctrl+Shift+F 全域搜索,點擊查找全部,然后逐個替換 5. 為什么使用搜索替換而不使用屬性視窗直 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:59:11 more
  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC不懂的批量添加資源

    1. 打開資源頭檔案Resource.h,在其中預先定義好宏 ID(不清楚其實ID值應該設定多少,可以先新建一個相同的資源項,再在這個資源的ID值的基礎上遞增即可) 2. 在資源視圖中選中專案資源,按F7編輯資源檔案,按 ID 型別 相對路徑的形式添加 資源。(別忘了先把檔案拷貝到專案中的res檔案 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:19 more
  • C/C++編程筆記:關于C++的參考型別,專供新手入門使用

    今天要講的是C++中我最喜歡的一個用法——參考,也叫別名。 參考就是給一個變數名取一個變數名,方便我們間接地使用這個變數。我們可以給一個變數創建N個參考,這N + 1個變數共享了同一塊記憶體區域。(參考型別的變數會占用記憶體空間,占用的記憶體空間的大小和指標型別的大小是相同的。雖然參考是一個物件的別名,但 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:22 more
  • 【C/C++編程筆記】從頭開始學習C ++:初學者完整指南

    眾所周知,C ++的學習曲線陡峭,但是花時間學習這種語言將為您的職業帶來奇跡,并使您與其他開發人員區分開。您會更輕松地學習新語言,形成真正的解決問題的技能,并在編程的基礎上打下堅實的基礎。 C ++將幫助您養成良好的編程習慣(即清晰一致的編碼風格,在撰寫代碼時注釋代碼,并限制類內部的可見性),并且由 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:41 more
最新发布
  • Rust中的智能指標:Box<T> Rc<T> Arc<T> Cell<T> RefCell<T> Weak

    Rust中的智能指標是什么 智能指標(smart pointers)是一類資料結構,是擁有資料所有權和額外功能的指標。是指標的進一步發展 指標(pointer)是一個包含記憶體地址的變數的通用概念。這個地址參考,或 ” 指向”(points at)一些其 他資料 。參考以 & 符號為標志并借用了他們所 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:10 more
  • Java的值傳遞和參考傳遞

    值傳遞不會改變本身,參考傳遞(如果傳遞的值需要實體化到堆里)如果發生修改了會改變本身。 1.基本資料型別都是值傳遞 package com.example.basic; public class Test { public static void main(String[] args) { int ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:04 more
  • [2]SpinalHDL教程——Scala簡單入門

    第一個 Scala 程式 shell里面輸入 $ scala scala> 1 + 1 res0: Int = 2 scala> println("Hello World!") Hello World! 檔案形式 object HelloWorld { /* 這是我的第一個 Scala 程式 * 以 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:58 more
  • 理解函式指標和回呼函式

    理解 函式指標 指向函式的指標。比如: 理解函式指標的偽代碼 void (*p)(int type, char *data); // 定義一個函式指標p void func(int type, char *data); // 宣告一個函式func p = func; // 將指標p指向函式func ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:52 more
  • Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式

    本文首發于公眾號:Hunter后端 原文鏈接:Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式 日期函式主要介紹兩個大類,Extract() 和 Trunc() Extract() 函式作用是提取日期,比如我們可以提取一個日期欄位的年份,月份,日等資料 Trunc() 的作用則是截取,比如 2022-0 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:45 more
  • 一天吃透JVM面試八股文

    什么是JVM? JVM,全稱Java Virtual Machine(Java虛擬機),是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的。由一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個堆疊、一個垃圾回收堆和一個存盤方法域等組成。JVM屏蔽了與作業系統平臺相關的資訊,使得Java程式只需要生成在Java虛擬機 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:31 more
  • 使用Java接入小程式訂閱訊息!

    更新完微信服務號的模板訊息之后,我又趕緊把微信小程式的訂閱訊息給實作了!之前我一直以為微信小程式也是要企業才能申請,沒想到小程式個人就能申請。 訊息推送平臺🔥推送下發【郵件】【短信】【微信服務號】【微信小程式】【企業微信】【釘釘】等訊息型別。 https://gitee.com/zhongfuch ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:59 more
  • java -- 緩沖流、轉換流、序列化流

    緩沖流 緩沖流, 也叫高效流, 按照資料型別分類: 位元組緩沖流:BufferedInputStream,BufferedOutputStream 字符緩沖流:BufferedReader,BufferedWriter 緩沖流的基本原理,是在創建流物件時,會創建一個內置的默認大小的緩沖區陣列,通過緩沖 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:49 more
  • Java-SpringBoot-Range請求頭設定實作視頻分段傳輸

    老實說,人太懶了,現在基本都不喜歡寫筆記了,但是網上有關Range請求頭的文章都太水了 下面是抄的一段StackOverflow的代碼...自己大修改過的,寫的注釋挺全的,應該直接看得懂,就不解釋了 寫的不好...只是希望能給視頻網站開發的新手一點點幫助吧. 業務場景:視頻分段傳輸、視頻多段傳輸(理 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
  • Windows 10開發教程_編程入門自學教程_菜鳥教程-免費教程分享

    教程簡介 Windows 10開發入門教程 - 從簡單的步驟了解Windows 10開發,從基本到高級概念,包括簡介,UWP,第一個應用程式,商店,XAML控制元件,資料系結,XAML性能,自適應設計,自適應UI,自適應代碼,檔案管理,SQLite資料庫,應用程式到應用程式通信,應用程式本地化,應用程式 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:35 more