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Java 問題排查工具單

(給ImportNew加星標,提高Java技能)

 

作者:紅魔七號,

鏈接:yq.aliyun.com/articles/69520 

 

 

前言

 

平時的工作中經常碰到很多疑難問題的處理,在解決問題的同時,有一些工具起到了相當大的作用,在此書寫下來,一是作為筆記,可以讓自己後續忘記了可快速翻閱,二是分享,希望看到此文的同學們可以拿出自己日常覺得幫助很大的工具,大家一起進步。

 

閑話不多說,開搞。

 

Linux命令類

 

tail

 

最常用的tail -f

 

tail -300f shopbase.log #倒數300行併進入實時監聽檔案寫入樣式

 

grep

 

grep forest f.txt     #檔案查找
grep forest f.txt cpf.txt #多檔案查找
grep 'log' /home/admin -r -n #目錄下查找所有符合關鍵字的檔案
cat f.txt | grep -i shopbase
grep 'shopbase' /home/admin -r -n --include *.{vm,java} #指定檔案後綴
grep 'shopbase' /home/admin -r -n --exclude *.{vm,java} #反匹配
seq 10 | grep 5 -A 3    #上匹配
seq 10 | grep 5 -B 3    #下匹配
seq 10 | grep 5 -C 3    #上下匹配,平時用這個就妥了
cat f.txt | grep -c 'SHOPBASE'

 

awk

 

1 基礎命令

 

awk '{print $4,$6}' f.txt
awk '{print NR,$0}' f.txt cpf.txt
awk '{print FNR,$0}' f.txt cpf.txt
awk '{print FNR,FILENAME,$0}' f.txt cpf.txt
awk '{print FILENAME,"NR="NR,"FNR="FNR,"$"NF"="$NF}' f.txt cpf.txt
echo 1:2:3:4 | awk -F: '{print $1,$2,$3,$4}'

 

2 匹配

 

awk '/ldb/ {print}' f.txt   #匹配ldb
awk '!/ldb/ {print}' f.txt  #不匹配ldb
awk '/ldb/ && /LISTEN/ {print}' f.txt   #匹配ldb和LISTEN
awk '$5 ~ /ldb/ {print}' f.txt #第五列匹配ldb

 

3 內建變數

 

NR:NR表示從awk開始執行後,按照記錄分隔符讀取的資料次數,預設的記錄分隔符為換行符,因此預設的就是讀取的資料行數,NR可以理解為Number of Record的縮寫。

 

FNR:在awk處理多個輸入檔案的時候,在處理完第一個檔案後,NR並不會從1開始,而是繼續累加,因此就出現了FNR,每當處理一個新檔案的時候,FNR就從1開始計數,FNR可以理解為File Number of Record。

 

NF: NF表示目前的記錄被分割的欄位的數目,NF可以理解為Number of Field。

 

find

 

sudo -u admin find /home/admin /tmp /usr -name \*.log(多個目錄去找)
find . -iname \*.txt(大小寫都匹配)
find . -type d(當前目錄下的所有子目錄)
find /usr -type l(當前目錄下所有的符號鏈接)
find /usr -type l -name "z*" -ls(符號鏈接的詳細信息 eg:inode,目錄)
find /home/admin -size +250000k(超過250000k的檔案,當然+改成-就是小於了)
find /home/admin f -perm 777 -exec ls -l {} \; (按照權限查詢檔案)
find /home/admin -atime -1  1天內訪問過的檔案
find /home/admin -ctime -1  1天內狀態改變過的檔案
find /home/admin -mtime -1  1天內修改過的檔案
find /home/admin -amin -1  1分鐘內訪問過的檔案
find /home/admin -cmin -1  1分鐘內狀態改變過的檔案
find /home/admin -mmin -1  1分鐘內修改過的檔案

 

pgm

 

批量查詢vm-shopbase滿足條件的日誌

 

pgm -A -f vm-shopbase 'cat /home/admin/shopbase/logs/shopbase.log.2017-01-17|grep 2069861630'

 

tsar

 

tsar是咱公司自己的採集工具。很好用, 將歷史收集到的資料持久化在磁盤上,所以我們快速來查詢歷史的系統資料。當然實時的應用情況也是可以查詢的啦。大部分機器上都有安裝。

 

tsar  ##可以查看最近一天的各項指標

 

 

tsar --live ##可以查看實時指標,預設五秒一刷

 

 

tsar -d 20161218 ##指定查看某天的資料,貌似最多只能看四個月的資料

 

 

tsar --mem
tsar --load
tsar --cpu
##當然這個也可以和-d引數配合來查詢某天的單個指標的情況

 

 

 

 

top

 

top除了看一些基本信息之外,剩下的就是配合來查詢vm的各種問題了

 

 

ps -ef | grep java
top -H -p pid

 

獲得執行緒10進制轉16進制後jstack去抓看這個執行緒到底在乾啥

 

其他

 

netstat -nat|awk  '{print $6}'|sort|uniq -c|sort -rn
#查看當前連接,註意close_wait偏高的情況,比如如下

 

 

 

 

排查利器

 

btrace

 

首當其衝的要說的是btrace。真是生產環境&預發的排查問題大殺器。 簡介什麼的就不說了。直接上代碼乾

 

查看當前誰呼叫了ArrayList的add方法,同時只打印當前ArrayList的size大於500的執行緒呼叫棧

 

 

@OnMethod(clazz = "java.util.ArrayList", method="add", location = @Location(value = Kind.CALL, clazz = "/./", method = "/./"))
public static void m(@ProbeClassName String probeClass, @ProbeMethodName String probeMethod, @TargetInstance Object instance, @TargetMethodOrField String method) {

if(getInt(field("java.util.ArrayList", "size"), instance) > 479){
    println("check who ArrayList.add method:" + probeClass + "#" + probeMethod  + ", method:" + method + ", size:" + getInt(field("java.util.ArrayList", "size"), instance));
    jstack();
    println();
    println("===========================");
    println();
}
}

 

監控當前服務方法被呼叫時傳回的值以及請求的引數

 

@OnMethod(clazz = "com.taobao.sellerhome.transfer.biz.impl.C2CApplyerServiceImpl", method="nav", location = @Location(value = Kind.RETURN))
public static void mt(long userId, int current, int relation, String check, String redirectUrl, @Return AnyType result) {

    println("parameter# userId:" + userId + ", current:" + current + ", relation:" + relation + ", check:" + check + ", redirectUrl:" + redirectUrl + ", result:" + result);
}

 

其他功能集團的一些工具或多或少都有,就不說了。感興趣的請移步。

https://github.com/btraceio/btrace

 

註意:

 

  1. 經過觀察,1.3.9的release輸出不穩定,要多觸發幾次才能看到正確的結果
  2. 正則運算式匹配trace類時範圍一定要控制,否則極有可能出現跑滿CPU導致應用卡死的情況
  3. 由於是位元組碼註入的原理,想要應用恢復到正常情況,需要重啟應用。

 

Greys

 

Greys是@杜琨的大作吧。說幾個挺棒的功能(部分功能和btrace重合):

 

sc -df xxx: 輸出當前類的詳情,包括原始碼位置和classloader結構

 

trace class method: 相當喜歡這個功能! 很早前可以早JProfiler看到這個功能。打印出當前方法呼叫的耗時情況,細分到每個方法。對排查方法性能時很有幫助。

 

另外相關聯的是arthas,他是基於Greys的。

 

javOSize

 

就說一個功能

 

classes:通過修改了位元組碼,改變了類的內容,即時生效。 所以可以做到快速的在某個地方打個日誌看看輸出,缺點是對代碼的侵入性太大。但是如果自己知道自己在幹嘛,的確是不錯的玩意兒。

 

其他功能Greys和btrace都能很輕易做的到,不說了。

 

JProfiler

 

之前判斷許多問題要通過JProfiler,但是現在Greys和btrace基本都能搞定了。再加上出問題的基本上都是生產環境(網絡隔離),所以基本不怎麼使用了,但是還是要標記一下。

 

官網請移步

https://www.ej-technologies.com/products/jprofiler/overview.html

 

大殺器

 

eclipseMAT

 

可作為eclipse的插件,也可作為單獨的程式打開。 

 

 

zprofiler

 

集團內的開發應該是無人不知無人不曉了。簡而言之一句話:有了zprofiler還要mat幹嘛

 

java三板斧,噢不對,是七把

 

jps

 

我只用一條命令:

 

sudo -u admin /opt/taobao/java/bin/jps -mlvV

 

 

jstack

 

普通用法:

 

sudo -u admin /opt/taobao/install/ajdk-8_1_1_fp1-b52/bin/jstack 2815

 

 

native+java棧:

 

sudo -u admin /opt/taobao/install/ajdk-8_1_1_fp1-b52/bin/jstack -m 2815

 

 

jinfo

 

可看系統啟動的引數,如下

 

sudo -u admin /opt/taobao/install/ajdk-8_1_1_fp1-b52/bin/jinfo -flags 2815

 

 

jmap

 

兩個用途

 

1.查看堆的情況

 

sudo -u admin /opt/taobao/install/ajdk-8_1_1_fp1-b52/bin/jmap -heap 2815

 

 

 

2.dump

 

sudo -u admin /opt/taobao/install/ajdk-8_1_1_fp1-b52/bin/jmap -dump:live,format=b,file=/tmp/heap2.bin 2815

 

或者

 

sudo -u admin /opt/taobao/install/ajdk-8_1_1_fp1-b52/bin/jmap -dump:format=b,file=/tmp/heap3.bin 2815

 

3.看看堆都被誰占了? 再配合zprofiler和btrace,排查問題簡直是如虎添翼

 

sudo -u admin /opt/taobao/install/ajdk-8_1_1_fp1-b52/bin/jmap -histo 2815 | head -10

 

 

jstat

 

jstat引數眾多,但是使用一個就夠了

 

sudo -u admin /opt/taobao/install/ajdk-8_1_1_fp1-b52/bin/jstat -gcutil 2815 1000

 

 

jdb

 

時至今日,jdb也是經常使用的。 

 

jdb可以用來預發debug,假設你預發的java_home是/opt/taobao/java/,遠程除錯端口是8000.那麼

 

sudo -u admin /opt/taobao/java/bin/jdb -attach 8000

 

 

出現以上代表jdb啟動成功。後續可以進行設置斷點進行除錯。

 

CHLSDB

 

CHLSDB感覺很多情況下可以看到更好玩的東西,不詳細敘述了。 查詢資料聽說jstack和jmap等工具就是基於它的。

 

sudo -u admin /opt/taobao/java/bin/java -classpath /opt/taobao/java/lib/sa-jdi.jar sun.jvm.hotspot.CLHSDB

 

plugin of intellij idea

 

key promoter

 

快捷鍵一次你記不住,多來幾次你總能記住了吧?

 

 

maven helper

 

分析maven依賴的好幫手。

 

VM options

 

1.你的類到底是從哪個檔案加載進來的?

 

-XX:+TraceClassLoading
結果形如[Loaded java.lang.invoke.MethodHandleImpl$Lazy from D:\programme\jdk\jdk8U74\jre\lib\rt.jar]

 

2.應用掛了輸出dump檔案

 

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/admin/logs/java.hprof
集團的vm引數裡邊基本都有這個選項

 

jar包衝突

 

把這個單獨寫個大標題不過分吧?每個人或多或少都處理過這種煩人的case。我特麽下邊這麼多方案不信就搞不定你?

 

mvn dependency:tree > ~/dependency.txt

 

打出所有依賴

 

mvn dependency:tree -Dverbose -Dincludes=groupId:artifactId

只打出指定groupId和artifactId的依賴關係

 

-XX:+TraceClassLoading

 

vm啟動腳本加入。在tomcat啟動腳本中可見加載類的詳細信息

 

-verbose

 

vm啟動腳本加入。在tomcat啟動腳本中可見加載類的詳細信息

 

greys:sc

 

greys的sc命令也能清晰的看到當前類是從哪裡加載過來的

 

tomcat-classloader-locate

 

通過以下url可以獲知當前類是從哪裡加載的

 

ALI-TOMCAT帶給我們的驚喜(感謝@務觀)

 

  1. 列出容器加載的jar串列
  2. 列出當前噹噹前類加載的實際jar包位置,解決類衝突時有用

 

 

其他

 

gpref

 

http://www.atatech.org/articles/33317

 

dmesg

 

如果發現自己的java行程悄無聲息的消失了,幾乎沒有留下任何線索,那麼dmesg一發,很有可能有你想要的。

 

sudo dmesg|grep -i kill|less

 

去找關鍵字oom_killer。找到的結果類似如下:

 

[6710782.021013] java invoked oom-killer: gfp_mask=0xd0, order=0, oom_adj=0, oom_scoe_adj=0
[6710782.070639] [] ? oom_kill_process+0x68/0x140 
[6710782.257588] Task in /LXC011175068174 killed as a result of limit of /LXC011175068174
[6710784.698347] Memory cgroup out of memory: Kill process 215701 (java) score 854 or sacrifice child
[6710784.707978] Killed process 215701, UID 679, (java) total-vm:11017300kB, anon-rss:7152432kB, file-rss:1232kB

 

以上表明,對應的java行程被系統的OOM Killer給幹掉了,得分為854.

 

解釋一下OOM killer(Out-Of-Memory killer),該機制會監控機器的記憶體資源消耗。當機器記憶體耗盡前,該機制會掃描所有的行程(按照一定規則計算,記憶體占用,時間等),挑選出得分最高的行程,然後殺死,從而保護機器。

 

dmesg日誌時間轉換公式:

 

log實際時間=格林威治1970-01-01+(當前時間秒數-系統啟動至今的秒數+dmesg打印的log時間)秒數:

 

date -d "1970-01-01 UTC `echo "$(date +%s)-$(cat /proc/uptime|cut -f 1 -d' ')+12288812.926194"|bc ` seconds"

 

 

剩下的,就是看看為什麼記憶體這麼大,觸發了OOM-Killer了。

 

新技能get

 

RateLimiter

 

想要精細的控制QPS? 比如這樣一個場景,你呼叫某個接口,對方明確需要你限制你的QPS在400之內你怎麼控制?這個時候RateLimiter就有了用武之地。詳情可移步http://ifeve.com/guava-ratelimiter/

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