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Java 套用故障排查工具大全

2024-03-21碼農

原文連結:https://yq.aliyun.com/articles/69520

這是一篇來源於阿裏內部技術論壇的文章,原文在阿裏內部獲得一致好評。作者已經把這篇文章開放到雲棲社群中供外網存取。文章內容做了部份刪減,主要刪減掉了其中只有阿裏內部才能使用的工具的介紹,並刪減掉部份只有透過阿裏內網才能存取到的連結。

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行並進入即時監聽檔寫入模式

grep

grep forest f.txt #檔尋找
grep forest f.txt cpf.txt #多檔尋找
grep'log' /home/admin -r -n #目錄下尋找所有符合關鍵字的檔
cat f.txt | grep -i shopbase
grep'shopbase' /home/admin -r -n --include *.{vm,java} #指定檔字尾
grep'shopbase' /home/admin -r -n --exclude *.{vm,java} #反匹配
seq 10 | grep5 -A 3#上匹配
seq 10 | grep5 -B 3#下匹配
seq 10 | grep5 -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 、 內建變量

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

FNR:在awk處理多個輸入檔的時候,在處理完第一個檔後,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連結)
find /usr -type l -name "z*" -ls(符號連結的詳細資訊 eg:inode,目錄)
find /home/admin -size +250000k(超過250000k的檔,當然+改成-就是小於了)
find /home/admin f -perm 777 -exec ls -l {} \; (按照許可權查詢檔)
find /home/admin -atime -11天內存取過的檔
find /home/admin -ctime -11天內狀態改變過的檔
find /home/admin -mtime -11天內修改過的檔
find /home/admin -amin -11分鐘內存取過的檔
find /home/admin -cmin -11分鐘內狀態改變過的檔
find /home/admin -mmin -11分鐘內修改過的檔

pgm

批次查詢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是咱公司自己的采集工具。很好用, 將歷史收集到的數據持久化在磁盤上,所以我們快速來查詢歷史的系統數據。當然即時的套用情況也是可以查詢的啦。大部份機器上都有安裝。

tsar###可以檢視最近一天的各項指標

tsar --live ###可以檢視即時指標,預設五秒一刷

tsar -d 20161218###指定檢視某天的數據,貌似最多只能看四個月的數據

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

top

top除了看一些基本資訊之外,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幹啥

其他

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

排查理器

btrace

首當其沖的要說的是btrace。真是生產環境&預發的排查問題大殺器。簡介什麽的就不說了。直接上程式碼幹

1、檢視當前誰呼叫了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 staticvoid m(@Probe classNameString probe class, @ProbeMethodNameString probeMethod, @TargetInstanceObject instance, @TargetMethodOrFieldString method) {
if(getInt(field("java.util.ArrayList""size"), instance) > 479){
println("check who ArrayList.add method:" + probe class + "#" + probeMethod + ", method:" + method + ", size:" + getInt(field("java.util.ArrayList""size"), instance));
jstack();
println();
println("===========================");
println();
}
}

2、監控當前服務方法被呼叫時返回的值以及請求的參數

@OnMethod(clazz = "com.taobao.sellerhome.transfer.biz.impl.C2CApplyerServiceImpl", method="nav", location = @Location(value = Kind.RETURN))
publicstaticvoidmt(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);
}

更多內容,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. 正規表式匹配trace類時範圍一定要控制,否則極有可能出現跑滿CPU導致套用卡死的情況

  3. 由於是字節碼註入的原理,想要套用恢復到正常情況,需要重新開機套用。

Greys

說幾個挺棒的功能(部份功能和btrace重合):

sc -df xxx : 輸出當前類的詳情,包括源碼位置和 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。

javOSize

就說一個功能
classes :透過修改了字節碼,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,缺點是對程式碼的侵入性太大。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透過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(網路隔離),所以基本不怎麽使用了,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的外掛程式,也可作為單獨的程式開啟。
詳情請移步http://www.eclipse.org/mat/

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

可看系統啟動的參數,如下

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

jmap

兩個用途

1.檢視堆的情況

sudo -u admin /opt/taobao/install/ajdk-8_1_1_fp1-b52/bin/jmap -heap2815

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參數眾多,但是使用一個就夠了

sudo -u admin /opt/taobao/install/ajdk-8_1_1_fp1-b52/bin/jstat -gcutil 28151000

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/,遠端偵錯埠是8000.那麽

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

出現以上代表jdb啟動成功。後續可以進行設定斷點進行偵錯。
具體參數可見oracle官方說明http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/windows/jdb.html

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

更詳細的可見R大此貼
http://rednaxelafx.iteye.com/blog/1847971

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載入進來的?

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

2、套用掛了輸出dump檔

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/admin/logs/java.hprof

jar包沖突

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。我特麽下邊這麽多方案不信就搞不定你?

mvndependency:tree > ~/dependency.txt

打出所有依賴

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

只打出指定groupId和artifactId的依賴關系

-XX:+Trace classLoading

vm啟動指令碼加入。在tomcat啟動指令碼中可見載入類的詳細資訊

-verbose

vm啟動指令碼加入。在tomcat啟動指令碼中可見載入類的詳細資訊

greys:sc

greys的sc命令也能清晰的看到當前類是從哪裏載入過來的

tomcat- classloader-locate

透過以下url可以獲知當前類是從哪裏載入的
curl http://localhost:8006/ classloader/locate? class=org.apache.xerces.xs.XSObjec

其他

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,那麽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] [<ffffffff81118898>] ? 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,就是看看為什麽記憶體這麽大,觸發了OOM-Killer了。

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