文章目录
- 内存泄漏（memory leak）
- 内存溢出（Out of Memory）：
- 内存泄漏的常见场景
- 场景一：未删除用户数据
- 场景二：分布式任务调度
- 解决内存溢出
- 解决内存溢出思路
- 发现问题 – Top命令
- 发现问题 – VisualVM
- 发现问题 – Arthas
- 使用arthas tunnel管理所有的需要监控的程序
- 发现问题 – Prometheus + Grafana
- 发现问题–堆内存状况的对比
内存泄漏（memory leak）
- 内存泄漏是指程序中的某个对象（或一组对象）被错误地保留在内存中，而无法被垃圾回收器回收。这些对象将继续占用内存，导致系统中的可用内存逐渐减少，最终可能导致内存耗尽。
- 内存泄漏绝大多数情况都是由堆内存泄漏引起的（所以没有特别说明，则讨论的都是堆内存泄漏）。
- 内存泄漏的常见原因包括：
- 未正确关闭资源： 如果程序打开了文件、网络连接、数据库连接等资源，但在使用完后未正确关闭，就可能导致内存泄漏。
- 循环引用： 当两个或多个对象相互引用，但它们之间没有被及时断开引用，就会导致这些对象无法被垃圾回收。
- 静态集合持有对象： 静态集合（如静态列表、Map等）可能在应用程序的整个生命周期内持有对象的引用，如果不及时清理，可能导致内存泄漏。
- 为了避免内存泄漏，开发者可以：
- 确保及时关闭使用的资源。
- 避免不必要的对象引用，特别是循环引用。
- 使用弱引用（WeakReference）等机制来管理对象的生命周期。
- 使用工具和分析技术（如内存分析工具）来检测和解决潜在的内存泄漏问题。
- 少量的内存泄漏可以容忍，但是如果发生持续的内存泄漏，内存迟早会被消耗完，最终导致的结果就是内存溢出。但是产生内存溢出并不是只有内存泄漏这一种原因。
内存溢出（Out of Memory）：
-
内存溢出是指程序在运行过程中申请的内存超出了JVM（Java虚拟机）所能提供的最大内存限制，导致无法继续分配新的对象，最终导致程序崩溃。内存溢出通常发生在以下几种情况下：
- 无限制的对象创建： 如果应用程序在循环中创建大量对象而没有及时释放，可能导致内存溢出。
- 递归调用： 过深的递归调用也可能导致栈溢出，间接导致内存溢出。
- 内存泄漏： 长时间运行的应用程序中，如果存在内存泄漏，最终会导致内存溢出。
- 过大的数据集： 当应用程序试图加载过大的数据集时，可能会导致内存溢出。
-
为了避免内存溢出，可以：
- 优化代码，减少不必要的对象创建。
- 及时释放不再使用的对象，避免长时间保持引用。
- 调整JVM堆内存参数，增加可用的堆内存。
内存泄漏的常见场景
场景一：未删除用户数据
- 第一种常见场景是大型的Java后端应用中，在处理用户的请求之后，没有及时将用户的数据删除。随着用户请求数量越来越多，内存泄漏的对象占满了堆内存最终导致内存溢出。
- 这种产生的内存溢出会直接导致用户请求无法处理，影响用户的正常使用。重启可以恢复应用使用，但是在运行一段时间之后依然会出现内存溢出。
场景二：分布式任务调度
- 第二种常见场景是分布式任务调度系统如Elastic-job、Quartz等进行任务调度时，被调度的Java应用在调度任务结束中出现了内存泄漏，最终导致多次调度之后内存溢出。
- 这种产生的内存溢出会导致应用执行下次的调度任务执行。同样重启可以恢复应用使用，但是在调度执行一段时间之后依然会出现内存溢出
解决内存溢出
解决内存溢出思路
- 解决内存溢出的步骤总共分为四个步骤，其中前两个步骤是最核心的
发现问题 – Top命令
- top命令是linux下用来查看系统信息的一个命令，它提供实时地去查看系统的资源，比如执行时的进程、线程和系统参数等信息。
- 进程使用的内存为RES（常驻内存）- SHR（共享内存）
- 优点：操作简单；无额外的软件安装、
- 缺点：只能查看最基础的进程信息，无法查看到每个部分的内存占用（堆、方法区、堆外）
发现问题 – VisualVM
- VisualVM是多功能合一的Java故障排除工具并且他是一款可视化工具，整合命令行 JDK 工具和轻量级分析功能，功能非常强大
- 这款软件在Oracle JDK 6~8 中发布，但是在 Oracle JDK 9 之后不在JDK安装目录下需要单独下载。下载地址
- 优点：功能丰富，实时监控CPU、内存、线程等详细信息；支持Idea插件，开发过程中也可以使用
- 缺点：对大量集群化部署的Java进程需要手动进行管理
发现问题 – Arthas
- Arthas 是一款线上监控诊断产品，通过全局视角实时查看应用 load、内存、gc、线程的状态信息，并能在不修改应用代码的情况下，对业务问题进行诊断，包括查看方法调用的出入参、异常，监测方法执行耗时，类加载信息等，大大提升线上问题排查效率。
- 优点：功能强大，不止于监控基础的信息，还能监控单个方法的执行耗时等细节内容；支持应用的集群管理
- 缺点：部分高级功能使用门槛较高
使用arthas tunnel管理所有的需要监控的程序
- 使用微服务架构，生产环境上的应用数量非常多，使用arthas还得登录到每一台服务器上再去操作非常不方便可以使用tunnel来管理所有需要监控的程序。
步骤：
- 在Spring Boot程序中添加arthas的依赖(支持Spring Boot2)，在配置文件中添加tunnel服务端的地址，便于tunnel去监控所有的程序。官方指导文档
- 将tunnel服务端程序部署在某台服务器上并启动。
- 启动java程序
- 打开tunnel的服务端页面，查看所有的进程列表，并选择进程进行arthas的操作。
发现问题 – Prometheus + Grafana
- prometheus 是一套开源的系统监控报警框架。
- Prometheus+Grafana是企业中运维常用的监控方案，其中Prometheus用来采集系统或者应用的相关数据，同时具备告警功能。Grafana可以将Prometheus采集到的数据以可视化的方式进行展示
- Java程序员要学会如何读懂Grafana展示的Java虚拟机相关的参数。
- 优点：
- 支持系统级别和应用级别的监控，比如linux操作系统、Redis、MySQL、Java进程。
- 支持告警并允许自定义告警指标，通过邮件、短信等方式尽早通知相关人员进行处理
- 缺点：环境搭建较为复杂，一般由运维人员完成
发现问题–堆内存状况的对比
