事務處理不當，線上接口又雙叒內存泄漏了！（附圖解問題全過程）

情景

項目上線了一個接口，先灰度一臺機器觀察調用狀況； 接口不斷的調用，過了一段時間，發現機器上的接口調用開始報OOM異常 ！ 當天就是上線deadline了，刺激。。

發現問題

第一步，使用jps命令獲取出問題jvm進程的進程ID

使用jps -l -m獲取到當前jvm進程的pid，經過上述命令獲取到了服務的進程號：427726 （此處假設爲這個）

jps命令

jps(JVM Process Status Tool)：顯示指定系統內全部的HotSpot虛擬機進程
jps -l -m ： 參數-l列出機器上全部jvm進程，-m顯示出JVM啓動時傳遞給main()的參數

第二步，使用jstat觀察jvm狀態，發現問題

由於是OOM異常，因此咱們首先重啓機器觀察了JVM的運行狀況；

咱們使用jstat -gc pid time命令觀察GC，發現GC在YGC後，GC掉的內存並很少，每次YGC後都有一部份內存未回收，致使在屢次YGC後回收不掉的內存被挪到堆的old區，old滿了以後FGC發現也是回收不掉； 這裏基本能夠肯定是內存泄漏的問題了，下面咱們有簡單看了下機器的cpu、內存、磁盤狀態

jstat命令：

jstat(JVM statistics Monitoring)是用於監視虛擬機運行時狀態信息的命令，它能夠顯示出虛擬機進程中的類裝載、內存、垃圾收集、JIT編譯等運行數據。

jstat -gc pid time ： -gc 監控jvm的gc信息，pid 監控的jvm進程id，time每一個多少毫秒刷新一次

jstat -gccause pid time ： -gccause 監控gc信息並顯示上次gc緣由，pid 監控的jvm進程id，time每一個多少毫秒刷新一次

jstat -class pid time： -class 監控jvm的類加載信息，pid 監控的jvm進程id，time每一個多少毫秒刷新一次

在這裏先簡單說一下，堆的GC：

在GC開始的時候，對象只會存在於Eden區和名爲「From」的Survivor區，Survivor區「To」是空的。緊接着進行GC，Eden區中全部存活的對象都會被複制到「To」，而在「From」區中，仍存活的對象會根據他們的年齡值來決定去向。

年齡達到必定值(年齡閾值，能夠經過-XX:MaxTenuringThreshold來設置)的對象會被移動到年老代中，沒有達到閾值的對象會被複制到「To」區域。通過此次GC後，Eden區和From區已經被清空。這個時候，「From」和「To」會交換他們的角色，也就是新的「To」就是上次GC前的「From」，新的「From」就是上次GC前的「To」。無論怎樣，都會保證名爲To的Survivor區域是空的，minor GC會一直重複這樣的過程。

第三步，觀察機器狀態，確認問題

使用top -p pid獲取進程的cpu和內存使用率；查看RES 和 %CPU %MEM三個指標：

在這裏先簡單說一下，top命令展現的內容：

VIRT：virtual memory usage 虛擬內存
一、進程「須要的」虛擬內存大小，包括進程使用的庫、代碼、數據等
二、假如進程申請100m的內存，但實際只使用了10m，那麼它會增加100m，而不是實際的使用量

RES：resident memory usage 常駐內存
一、進程當前使用的內存大小，但不包括swap out
二、包含其餘進程的共享
三、若是申請100m的內存，實際使用10m，它只增加10m，與VIRT相反
四、關於庫佔用內存的狀況，它只統計加載的庫文件所佔內存大小

SHR：shared memory 共享內存
一、除了自身進程的共享內存，也包括其餘進程的共享內存
二、雖然進程只使用了幾個共享庫的函數，但它包含了整個共享庫的大小
三、計算某個進程所佔的物理內存大小公式：RES – SHR
四、swap out後，它將會降下來

DATA 一、數據佔用的內存。若是top沒有顯示，按f鍵能夠顯示出來。
二、真正的該程序要求的數據空間，是真正在運行中要使用的。

ps : 若是程序佔用實存比較多，說明程序申請內存多，實際使用的空間也多。
若是程序佔用虛存比較多，說明程序申請來不少空間，可是沒有使用。

發現機器的自身狀態不存在問題， so毋庸置疑，發現問題了，典型的內存泄漏。。

第四步，使用jmap獲取jvm進程dump文件

咱們使用jmap -dump:format=b,file=dump_file_name pid 命令，將當前機器的jvm的狀態dump下來或缺的一份dump文件，用作下面的分析

jmap命令：

jmap(JVM Memory Map)命令用於生成heap dump文件，還能夠查詢finalize執行隊列、Java堆和永久代的詳細信息，如當前使用率、當前使用的是哪一種收集器等。
jmap -dump:format=b,file=dump_file_name pid ： file=指定輸出數據文件名， pid jvm進程號

接下來，回滾灰度的機器，開始解決問題=.=

解決問題

第一步，dump文件分析

在這裏，咱們分析dump文件，使用的Jprofiler軟件，就是下面這個東東：

具體的使用方法，在這就再也不贅述了，下面將dump文件導入到Jprofiler中： 選擇Heap Walker 中的Current Object Set，這裏面顯示的是當前的類的佔用資源，從佔用空間從大到小排序；

從上圖中，沒有觀察出什麼問題，咱們點擊 Biggest Objects，查看哪一個對象的佔用的內存高：

從上圖中，咱們發現 org.janusgraph.graphdb.database.StandardJanusGraph這個對象竟然佔用了高達 724M的內存！ 看來內存泄漏八九不離十就是這個對象的問題了！ 再點開看看 ，以下圖，能夠發現是一個 openTransactions的類型爲 ConcurrentHashMap的數據結構：

第二步，源碼查找定位代碼

這究竟是什麼對象呢，去項目中查找一下，打開idea-打開項目-雙擊shift鍵-打開全局類查找-輸入StandardJanusGraph，以下圖：

發現是咱們項目使用的圖數據庫 janusgraph的一個類，找到對應的數據結構： 類型定義：

private Set<StandardJanusGraphTx> openTransactions;
複製代碼

初始化爲一個ConcurrentHashMap：

openTransactions = Collections.newSetFromMap(new 
ConcurrentHashMap<StandardJanusGraphTx, Boolean>(100, 
0.75f, 1));
複製代碼

觀察上述代碼，咱們能夠看到，裏面的存儲的StandardJanusGraphTx從字面意義上理解是janusgraph框架中的事務對象，下面往上追一下代碼，看看何時會往這個Map中賦值：

// 找到執行openTransactions.add()的方法
    public StandardJanusGraphTx newTransaction(final TransactionConfiguration configuration) {
        if (!isOpen) ExceptionFactory.graphShutdown();
        try {
            StandardJanusGraphTx tx = new StandardJanusGraphTx(this, configuration);
            tx.setBackendTransaction(openBackendTransaction(tx));
            openTransactions.add(tx);  // 注意！ 此處對上述的map對象進行了add
            return tx;
        } catch (BackendException e) {
            throw new JanusGraphException("Could not start new transaction", e);
        }
    }
 // 上述發現，是一個newTransaction，建立事務的一個方法，爲確保起見，再往上跟找到調用上述方法的類：
   public JanusGraphTransaction start() {
        TransactionConfiguration immutable = new ImmutableTxCfg(isReadOnly, hasEnabledBatchLoading,
                assignIDsImmediately, preloadedData, forceIndexUsage, verifyExternalVertexExistence,
                verifyInternalVertexExistence, acquireLocks, verifyUniqueness,
                propertyPrefetching, singleThreaded, threadBound, getTimestampProvider(), userCommitTime,
                indexCacheWeight, getVertexCacheSize(), getDirtyVertexSize(),
                logIdentifier, restrictedPartitions, groupName,
                defaultSchemaMaker, customOptions);
        return graph.newTransaction(immutable);  // 注意！此處調用了上述的newTransaction方法
    }
 // 接着找上層調用，發現了最上層的方法
    public JanusGraphTransaction newTransaction() {
        return buildTransaction().start();  // 此處調用了上述的start方法
    } 
複製代碼

在咱們對圖數據庫中圖數據操做的過程當中，採用的是手動建立事務的方式，在每次查詢圖數據庫以前，咱們都會調用相似於dataDao.begin()代碼， 其中就是調用的public JanusGraphTransaction newTransaction()這個方法；

最後，咱們簡單的看下源碼能夠發現，從上述內存泄漏的map中去除數據的邏輯就是commit事務的接口，調用鏈以下：

public void closeTransaction(StandardJanusGraphTx tx) {
        openTransactions.remove(tx); // 從map中刪除StandardJanusGraphTx對象
    }
    
    private void releaseTransaction() {
        isOpen = false;
        graph.closeTransaction(this); // 調用上述closeTransaction方法
        vertexCache.close();
    }
    
   public synchronized void commit() {
        Preconditions.checkArgument(isOpen(), "The transaction has already been closed");
        boolean success = false;
        if (null != config.getGroupName()) {
            MetricManager.INSTANCE.getCounter(config.getGroupName(), "tx", "commit").inc();
        }
        try {
            if (hasModifications()) {
                graph.commit(addedRelations.getAll(), deletedRelations.values(), this);
            } else {
                txHandle.commit();  // 這個commit方法中釋放事務也是調用releaseTransaction
            }
            success = true;
        } catch (Exception e) {
            try {
                txHandle.rollback();
            } catch (BackendException e1) {
                throw new JanusGraphException("Could not rollback after a failed commit", e);
            }
            throw new JanusGraphException("Could not commit transaction due to exception during persistence", e);
        } finally {
            releaseTransaction();  // // 調用releaseTransaction
            if (null != config.getGroupName() && !success) {
                MetricManager.INSTANCE.getCounter(config.getGroupName(), "tx", "commit.exceptions").inc();
            }
        }
    }
   
複製代碼

終於，咱們找到了內存泄漏的根源所在：項目代碼中存在調用了事務begin可是沒有commit的代碼!

第三步，修復問題驗證

解決問題： 找到內存泄漏接口的代碼，並發現了沒有commit()的位置，try-catch-finally中添加上了commit()代碼；

提交-部署-發佈-灰度一臺機器後觀察內存泄漏的現象消失，GC回收正常；

內存泄漏問題解決，項目如期上線~

最後

你們，有沒有遇到過內存泄漏的狀況，歡迎在評論區說出你的故事=.=

寫這篇文章耗費的時間超出了個人預料，預計2個小時寫完，結果花了一下午的時間...

原創不易，若是你們有所收穫，但願你們能夠點贊評論支持一下~

也歡迎你們關注個人掘金和微信搜索公衆號[匠心Java]支持一下做者，做者按期分享工做中的所見所得~