使用 JDK 命令行工具分析内存泄漏或内存溢出问题

最近遇到一个棘手的问题，有业务方在调用存储系统封装的 SDK 取数的过程中，遇到了 OOM 问题，但是数据量很小，只有 12000 条。同时进程启动时申请的内存高达 12g，使用 Xmx、Xms 参数控制，实际指定参数取值为：-Xms12g -Xmx12g。但是如果只看报错日志信息，抛出异常的代码位置指向了 SDK 的内部代码。根据这个现象，我猜测可能是业务方的处理逻辑问题、SDK 内部处理逻辑问题、申请的内存过小问题，这些问题归根结底，要么是内存不够【内存溢出】，要么是内存不当使用【内存泄漏】。所以，我要在 Java 虚拟机参数方面或者业务方代码逻辑方面入手，一步一步测试，找出问题的元凶。本文就记录这一过程，以及适当引申一些关于 JVM 的知识。

解释说明一下，上述中的 SDK 表示存储系统独立封装的取数、查询接口，它屏蔽了 Elasticsearch 自带的接口，并封装成公共组件，提供给各个业务方使用。各个业务方在使用前，需要申请开通 token 验证码，存储系统会根据业务方的使用量分配合适的资源，业务方在调用时需要传入 token 验证。这样做的好处，一是可以监控所有的业务方的取数、查询情况，收集所有的请求日志，统计一些常用的指标，然后反过来指导存储系统的改进，例如根据业务方的调用情况进行资源分配的伸缩、针对常用的数据类型进行索引优化。二是可以保障整个数据库集群的正常运行，由于屏蔽了 Elasticsearch 自带的接口，业务方不能随意操作超大额的数据量，SDK 会做限制，因此不会产生某些不合理的查询、取数请求，从而不对数据库造成巨大的压力。三是限制了一些不需要的查询、取数方式，在保障业务方基本需求的情况下又可以保障数据库集群的稳定，例如多层聚合、日期聚合等操作，这些操作不合理，而且会对数据库集群造成压力【无论数据量大小都可能会出事】。

问题出现

简单描述现象，查看日志，猜测可能的原因。

问题解决

分析现象

一开始没有指定 JVM 参数，因为使用的是 JDK1.7 版本的参数，不会生效，这就导致分配的默认堆取值偏小。

JVM 参数设置：

JAVA=${JAVA_HOME}/bin/java
# 设置 jvm 的参数 
#HEAP_OPTS="-Xms12g -Xmx12g"
HEAP_OPTS="-Xms6g -Xmx6g -Xmn2g"
# JDK8 以后取消了 PermSize
#PERM_OPTS="-XX:PermSize=1024M -XX:MaxPermSize=2048m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC"
#JDK8 的 MetaspaceSize
PERM_OPTS="-XX:MetaspaceSize=1024m -XX:MaxMetaspaceSize=2048m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError"

待整理，重试，重现现象，确保问题准确复现。

掌握内存分析工具

待整理。各种工具介绍，举例，截图。

对症下药解决问题

待整理。减小内存，使用普通的 list。
重试，使用命令行工具查看现象，截图。

问题总结

不同版本的参数不一致

主要是针对 JDK 来说的，不同的 JDK 版本的参数会有一些不同，例如以下 2 个虚拟机参数，在 JDK1.8 的环境中是 -XX:MetaspaceSize=1024m -XX:MaxMetaspaceSize=2048m，已经不是 -XX:PermSize=1024M -XX:MaxPermSize=2048m 了【JDK 1.7 以及以前的版本】，在进程启动的时候查看日志会有警告信息的，提示参数设置无效，会被忽略。

CopyOnWriteArrayList

占用内存，待整理。

模拟内存溢出

待整理。

进程已杀死问题

加大内存，机器内存不够分配，进程异常退出，待整理。