通过 jstack 与 jmap 分析一次线上故障
一、发现问题
下面是线上机器的cpu使用率，可以看到从4月8日开始，随着时间cpu使用率在逐步增高，最终使用率达到100%导致线上服务不可用，后面重启了机器后恢复。
二、排查思路
简单分析下可能出问题的地方，分为5个方向：
- 系统本身代码问题
- 内部下游系统的问题导致的雪崩效应
- 上游系统调用量突增
- http请求第三方的问题
- 机器本身的问题
三、开始排查
- 查看日志，没有发现集中的错误日志，初步排除代码逻辑处理错误。
- 首先联系了内部下游系统观察了他们的监控，发现一起正常。可以排除下游系统故障对我们的影响。
- 查看provider接口的调用量，对比7天没有突增，排除业务方调用量的问题。
- 查看tcp监控，TCP状态正常，可以排除是http请求第三方超时带来的问题。
- 查看机器监控，6台机器cpu都在上升，每个机器情况一样。排除机器故障问题。
即通过上述方法没有直接定位到问题。
四、解决方案
1.重启了6台中问题比较严重的5台机器，先恢复业务。保留一台现场，用来分析问题。
2.查看当前的tomcat线程pid
3.查看该pid下线程对应的系统占用情况。top -Hp 384
4.发现pid 4430 4431 4432 4433 线程分别占用了约40%的cpu
5.将这几个pid转为16进制，分别为114e 114f 1150 1151
6.下载当前的java线程栈 sudo -u tomcat jstack -l 384>/1.txt
7.查询5中对应的线程情况，发现都是gc线程导致的
8.dump java堆数据
sudo -u tomcat jmap -dump:live,format=b,file=/dump201612271310.dat 384
9.使用MAT加载堆文件，可以看到javax.crypto.JceSecurity对象占用了95%的内存空间，初步定位到问题。
MAT下载地址：http://www.eclipse.org/mat/
10.查看类的引用树，看到BouncyCastleProvider对象持有过多。即我们代码中对该对象的处理方式是错误的，定位到问题。
五、代码分析
我们代码中有一块是这样写的
这是加解密的功能，每次运行加解密都会new一个BouncyCastleProvider对象,放倒Cipher.getInstance()方法中。
看下Cipher.getInstance()的实现，这是jdk的底层代码实现，追踪到JceSecurity类中
verifyingProviders每次put后都会remove,verificationResults只会put，不会remove.
看到verificationResults是一个static的map，即属于JceSecurity类的。
所以每次运行到加解密都会向这个map put一个对象，而这个map属于类的维度，所以不会被GC回收。这就导致了大量的new的对象不被回收。
六、代码改进
将有问题的对象置为static，每个类持有一个，不会多次新建。
七、本文总结
遇到线上问题不要慌，首先确认排查问题的思路：
- 查看日志
- 查看CPU情况
- 查看TCP情况
- 查看java线程，jstack
- 查看java堆，jmap
- 通过MAT分析堆文件，寻找无法被回收的对象
正文到此结束
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版本号是多少，你可以下载哪个代码仓库，jdk选1.8 直接跑就行
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