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七段小代碼，玩轉Java程序常見的崩潰場景！

最近在看RCA(Root Cause Analysis)的東西，不小心發(fā)現了yCrash這么個東西。它的幾段問題小代碼寫的非常典型，我們可以稍微看一下，來看看Java應用程序常見的幾個崩潰場景。

在海州等地區(qū)，都構建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局，加強發(fā)展的系統(tǒng)性、市場前瞻性、產品創(chuàng)新能力，以專注、極致的服務理念，為客戶提供成都網站設計、成都網站制作、外貿網站建設網站設計制作按需定制開發(fā),公司網站建設,企業(yè)網站建設,品牌網站制作,營銷型網站建設,外貿網站建設,海州網站建設費用合理。

1. 堆空間溢出

OOM 一般是內存泄漏引起的，表現在 GC 日志里，一般情況下就是 GC 的時間變長了，而且每次回收的效果都非常一般。GC 后，堆內存的實際占用呈上升趨勢。

下面的代碼是死循環(huán)，持續(xù)向HashMap里塞數據，由于myMap屬于GCRoots，始終得不到釋放，所以它最終的結果就是OOM。

import java.util.HashMap;
public class OOMDemo {
   static HashMap myMap = new HashMap<>();
   public static void start() throws Exception { 
      while (true) {
         myMap.put("key" + counter, "Large stringgggggggggggggggggggggggggggg"
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + "ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg" 
               + counter);         
         ++counter;
      }
   }   
}

2. 內存泄漏

內存泄漏和內存溢出是一個道理，不同的是它的語意。

內存溢出可能是由于請求量過高，或者真實的業(yè)務需求需要所造成的后果，而內存溢出屬于未知的、超出期望的OOM情況。

我們可以使用上面同樣的代碼達到這個目的。

在現實情況中，內存泄漏通常都非常的隱蔽，需要借助Mat等工具才能找到根本原因。jmap、pmap等是常用的工具。

比如，如果你忘記了重寫對象的hashCode和equals方法，就會產生內存泄漏。

//leak example : created by xjjdog 2022
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class HashMapLeakDemo {
    public static class Key {
        String title;
        public Key(String title) {
            this.title = title;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new HashMap<>();
        map.put(new Key("1"), 1);
        map.put(new Key("2"), 2);
        map.put(new Key("3"), 2);
        Integer integer = map.get(new Key("2"));
        System.out.println(integer);
    }
}

3. CPU飆升

直接一個死循環(huán)，就可以把CPU干死。

public class CPUSpikeDemo {
  public static void start() {
    new CPUSpikerThread().start();
    new CPUSpikerThread().start();
    new CPUSpikerThread().start();
    new CPUSpikerThread().start();
    new CPUSpikerThread().start();
    new CPUSpikerThread().start();
    System.out.println("6 threads launched!");
  }
}
public class CPUSpikerThread extends Thread {
  @Override
  public void run() {
    while (true) {
      // Just looping infinitely
    }
  }
}

獲取問題代碼通?？梢允褂孟旅娴姆椒ǎ?/p>

(1)使用 top 命令，查找到使用 CPU 最多的某個進程，記錄它的 pid。使用 Shift + P 快捷鍵可以按 CPU 的使用率進行排序。

(2)再次使用 top 命令，加 -H 參數，查看某個進程中使用 CPU 最多的某個線程，記錄線程的 ID。

(3)使用 printf 函數，將十進制的 tid 轉化成十六進制。

(4)使用 jstack 命令，查看 Java 進程的線程棧。

(5)使用較少命令查看生成的文件，并查找剛才轉化的十六進制 tid，找到發(fā)生問題的線程上下文。

4. 線程泄漏

線程資源是昂貴的。如果你不停的創(chuàng)建線程，系統(tǒng)資源很快就會被耗盡。下面的代碼一直不停的創(chuàng)建線程，如果同時請求壓力比較大的話，多數能搞死宿主機。

public class ThreadLeakDemo {
   public static void start() {
      while (true) {
         new ForeverThread().start();
      }
   }
}
public class ForeverThread extends Thread {
   @Override
   public void run() {
      // Put the thread to sleep forever, so they don't die.
      while (true) {
         try {
            // Sleeping for 10 minutes repeatedly
            Thread.sleep(10 * 60 * 1000);
         } catch (Exception e) {}
      }
   }
}

這是暴力啊，這和每個請求創(chuàng)建一個線程，或者創(chuàng)建一個線程池的后果是一樣的。

java.lang.OutOfMemory錯誤：無法創(chuàng)建新的本機線程

5. 死鎖

死鎖代碼一般不會發(fā)生，但一旦發(fā)生還是非常嚴重的，相關的業(yè)務可能就跑不動了。

public class DeadLockDemo {
   public static void start() {
      new ThreadA().start();
      new ThreadB().start();
   }
}

public class ThreadA extends Thread {
    @Override 
    public void run() {
        CoolObject.method1();
    }
}

public class ThreadB extends Thread {
    @Override 
     public void run() {
          HotObject.method2();
     } 
}

public class CoolObject {
    public static synchronized void method1() {
       try {
     // Sleep for 10 seconds
     Thread.sleep(10 * 1000);
          } catch (Exception e) {}
          HotObject.method2();
     }
}
      
public class HotObject {
   public static synchronized void method2() {
       try {
          // Sleep for 10 seconds
          Thread.sleep(10 * 1000);
       } catch (Exception e) {}
       CoolObject.method1();
   } 
}

死鎖屬于比較嚴重的一種情況，jstack 會以明顯的信息進行提示。當然，關于線程的 dump，也有一些線上分析工具可以使用。比如fastthread，但也需要你先了解這些情況發(fā)生的意義。

6. 棧溢出

棧溢出不會造成 JVM 進程死亡，危害“相對較小”。下面是一個簡單的模擬棧溢出的代碼，只需要遞歸調用就可以了。

public class StackOverflowDemo {
   public void start() {
      start();
   }
}

通過 -Xss 參數可以設置虛擬機棧的大小。比如下面的命令就是設置棧大小為 128K：

-Xss128K

如果你的應用經常發(fā)生這種情況，可以試著調大這個值。但一般都是因為程序錯誤引起的，最好檢查一下自己的代碼。

7. 被阻止的線程

BLOCKED是一個比較嚴重的線程狀態(tài)，當后端的服務處理時間非常長，請求的線程就會進入等待狀態(tài)。這時候通過jstack來獲取堆棧，就會發(fā)現線程處于阻塞狀態(tài)。它阻塞在對鎖的獲取上(wating to lock)

public class BlockedAppDemo {
   public static void start() {
      for (int counter = 0; counter < 10; ++counter) {
      // Launch 10 threads.
      new AppThread().start();
      }
   }
}
public class AppThread extends Thread {
   @Override
   public void run() {
      AppObject.getSomething();
   }
}
public class AppObject {
   public static synchronized void getSomething() {
      while (true) {
         try {
         Thread.sleep(10 * 60 * 1000);
  } catch (Exception e) {}
      }
  }
}

一旦頻繁發(fā)生這種情況，就證明你的程序相應太慢了。如果CPU資源還有剩余，可以嘗試著增加請求的線程數，比如tomcat的最大線程數。

結束

以上就是對于Java常見故障的幾段小代碼分析，大部分的故障都逃不出這些場景。故障的排查通常都非常耗費精力，而且你得有線上權限。怎樣做一些好用的工具，把這些復雜性屏蔽在后面，才是我們所想要的。

文章名稱：七段小代碼，玩轉Java程序常見的崩潰場景！
文章來源：http://fisionsoft.com.cn/article/dppjssh.html