linux服务器运行java项目, 监控查看内存、储存空间和cpu占用率

    服务器部署方式为tomcat中运行war包的方式, 有一次重新部署时候发现报异常堆栈溢出了.
想要定位到某个war包中通过学习整理出此篇文章以作记录笔记.

关于远程调试, 可以本地对线上代码debug调试, 可参考:

0. 如果奔着解决问题, 见: arthas安装和简单应用

1. 关于内存过高的情况

不要看到free很少就很慌或者used很高, 就以为内存爆了. 其实不是, 是因为Linux内存管理技术 -- 虚拟内存

参考1: Linux下Java项目占用内存问题的分析

参考2: tomcat内存占用过高_jvm疯狂吞占内存，罪魁祸首是谁？

2. 顺便检查储存空间是否足够

如果存储数据或缓存的分区过大, 可以给分区扩容或清理缓存的方法.

/dev/vda[数字]过大情况下可参考一下连接:

参考1: linux - /dev/vda1 is full but cannot find why - Stack Overflow
参考2: /dev/vda1 is mounted on / and using 94% of disk space
参考3: linux - 100% Usage /dev/dm-1 - Super User

3. 内存堆栈信息 - jar/war(导出当时堆栈方式)

通过jps指令查看系统中运行的项目

如果还有tomcat运行包, 会多一条[pid] Bootstrap数据

(服务器测试时没有jar包的名称, 可能Bootstrap名称也会不同)

生成线程堆栈转储文件(war和jar都是使用java执行的, 都是查看进程id)

使用jmap -dump:format=b,file=wanfile.dump 21445导出堆栈文件, 并且下载到本地. jmap生成的堆转储文件包含了Java堆中的所有对象的详细信息, 所以会大一点, 对比jcmd和jstack.
相关的指令还有jcmd: jcmd <进程ID> GC.heap_dump <文件路径>
jcmd是JDK中的一个命令行工具，用于与Java进程进行交互并执行各种操作。它提供了一系列的命令，可以用于监控、诊断和调试Java应用程序。以下是jcmd的一些常用功能：
- VM相关操作：jcmd可以执行与Java虚拟机（JVM）相关的操作，如生成堆转储文件、强制执行垃圾收集、打印系统属性等。例如，您可以使用jcmd <进程ID> GC.run命令来强制执行垃圾收集操作。
- 线程相关操作：jcmd可以查看和管理Java进程中的线程。您可以使用jcmd <进程ID> Thread.print命令来打印线程的详细信息，包括线程ID、状态、堆栈跟踪等。还可以使用jcmd <进程ID> Thread.dump命令生成线程的堆栈转储文件。
- 类相关操作：jcmd可以执行与Java类相关的操作，如打印加载的类信息、触发类卸载等。例如，您可以使用jcmd <进程ID> VM.class_stats命令来打印加载的类的统计信息。
- JMX相关操作：jcmd可以与Java管理扩展（JMX）进行交互，执行与MBeans相关的操作。您可以使用jcmd <进程ID> ManagementAgent.start命令启动JMX代理，以便远程管理和监控Java进程。
- JVM统计信息：jcmd可以获取Java进程的各种统计信息，如线程、类加载、垃圾收集、编译器等的统计数据。您可以使用jcmd <进程ID> VM.native_memory命令来查看本地内存使用情况。
- 其余的请参考相关的JDK文档或运行jcmd -help命令来获取帮助信息。
另外还可以使用jstack生成线程快照, 功能与jcmd类似(jstack较旧, jcmd新一点): jstack 21445 > 21445.log
也可以打印在命令行, 或者使用 | grep 'at com.'来过滤.
参考: tomcat服务器cpu占用率居高不下
参考: 线上问题排查命令
参考: Tomcat进程占用CPU过高怎么办？

4. 分析软件

网站: FastThread将堆栈信息上传网站可以分析出一些出一些信息参考, 另外推荐软件arthas, 可以在服务器上很方便的进行监控诊断.
jvisual
可以在线监控,
使用jvisualvm.exe 打开, 与java.exe和javac.exe都在同目录%JSAVA_HOME/bin%下

点击显示系统属性, 可以查看到当前的jar包运行的参数, 包括当前jar包的名称.

之后我也将Bootstrap也下载了下来

类: 可以查看堆栈中的类信息, 主要查看自己定义的类的实例数和ArrayList是否过高

注: java11包括java11之后的版本不再提供jvisualvm.exe, 有需要的话可以在VisualVM: Download 下载.

参考1: linux环境下导出项目的堆栈dump文件

参考2: jvisualvm.exe使用介绍

memory analyzer

如果常用jdk(系统变量path中配置的)是java8的话, 由于此工具要求jdk版本是java11+, 所以需要手动配置java11, 在MemoryAnalyzer.exe同目录下的MemoryAnalyzer.ini配置文件中最前面添加-vm path:

-vm
C:\Program\Java\java-11\bin\javaw.exe
-startup
plugins/org.eclipse.equinox.launcher_1.6.400.v20210924-0641.jar
--launcher.library
plugins/org.eclipse.equinox.launcher.win32.win32.x86_64_1.2.400.v20211117-0650
-vmargs
-Xmx1024m

参考1: 官网下载地址

参考2: MemoryAnalyzer指定JDK版本

参考3: Memory Analyzer基本使用

参考4: 一文让你理解什么是shallow heap及retained heap

5. 在线监控

tomcat中的各个war的运行情况暂时无法分开查看

目标tomcat的bin目录下的catalina.sh文件内添加以下内容并重启tomcat
使用jar运行的话, 也是添加以下参数

# 1.之前是写到一行, 但是启动有问题, 后面拆开多行成功
# 2.hostname填写ip或者域名
# 3.port使用的是与tomcat或docker相同的端口(尝试使用不同的未能成功, 于参考4中发现)
# 4.authenticate代表是否需要鉴权
CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote=true"
CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Djava.rmi.server.hostname=[ip or servername]"
CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote.port=80"
CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false"
CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false"

打开软件visualvm, 右键打开Add Remote Host...
- 输入hostname, 目标服务器的ip或域名, 点击OK
- 右键新添加的远程主机, 点击Add JMX Connection...
- 填写上接口, 同服务器配置中的port
- 如果配置上jmxremote.authenticate=true, 需要填写上配置的用户名和密码
- 勾选上不需要SSL连接, 同配置中的jmxremote.ssl=false
- 点击OK后其下会出现下图所示
- 双击上图箭头所指位置, 右侧窗口中可看到具体内容
- visualvm功能可在官网上的Features和Documentation进行查阅.
JDK Mission Control(jmc)
- 使用方法与上面工具类似, 都需要配置远程连接
- 下载: JDK Mission Control (JMC) 8 Downloads
jconsole
- 与jvisualvm一样在bin目录下
- 连接方式也与jvisual相同, 比较简陋