Java内存泄露和CUP飙升问题的排查方案（含面试题回答话术）

最新推荐文章于 2025-09-02 08:13:23 发布
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#java #linux #jvm

本文介绍了Java内存泄露和CPU飙升的排查方法，包括使用jmap生成内存快照，通过VisualVM或EclipseMAT分析，以及利用top和jstack命令定位CPU问题。同时，文章还提供了面试中关于JVM调优参数和工具使用的常见问答。

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本文主要讲的是Java内存泄露和CUP飙升问题的排查方案以及相关面试题的回答话术。

内存泄露的排查方案

内存泄漏原因：

如果线程请求分配的栈容量超过java虚拟机栈允许的最大容量的时候，java虚拟机将抛出一个StackOverFlowError异常

如果java虚拟机栈可以动态拓展，并且扩展的动作已经尝试过，但是目前无法申请到足够的内存去完成拓展，或者在建立新线程的时候没有足够的内存去创建对应的虚拟机栈，那java虚拟机将会抛出一个OutOfMemoryError异常

如果一次加载的类太多，元空间内存不足，则会报OutOfMemoryError: Metaspace

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1、通过 jmap 指定打印内存快照 dump

有的情况是内存溢出之后程序则会直接中断，而jmap只能打印在运行中的程序，所以建议通过参数的方式的生成dump文件，配置如下：

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/home/app/dumps/ 指定生成后文件的保存目录

2、通过工具， VisualVM（Ecplise MAT）去分析 dump 文件

VisualVM可以加载离线的dump文件，如下图

文件 => 装入 => 选择dump文件即可查看堆快照信息

如果是linux系统中的程序，则需要把dump文件下载到本地（windows环境）下，打开VisualVM工具分析。VisualVM目前只支持在windows环境下运行可视化

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3、通过查看堆信息的情况，可以大概定位内存溢出是哪行代码出了问题

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4、找到对应的代码，通过阅读上下文的情况，进行修复即可

CUP飙升的排查方案

1、使用 top 命令查看占用 CPU 的情况

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2、通过 top 命令查看后，可以查看是哪一个进程占用 CPU 较高，上图所示的进程为：30978

3、查看当前线程中的进程信息

ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 40940

pid 进行id

tid 进程中的线程id

% cpu使用率

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4、通过上图分析，在进程30978中的线程30979占用 CPU 较高

注意：上述的线程id是一个十进制，我们需要把这个线程id转换为16进制才行，因为通常在日志中展示的都是16进制的线程id名称

转换方式：

在linux中执行命令

printf "%x\n" 30979

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5、可以根据线程 id 找到有问题的线程，进一步定位到问题代码的源码行号

执行命令：

jstack 30978  此处是进程id

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常见的CPU飙升原因：

  1. 程序中存在死循环或者长时间占用 CPU 的操作。比如，不合理的递归操作、循环操作等。

  2. 程序中存在大量的计算操作，例如复杂的算法、大量的数值计算等。

  3. 程序中存在大量的 IO 操作，例如读写文件、网络通信等。

  4. 程序中存在大量的线程创建和销毁操作，以及线程间的竞争和同步操作。

  5. 程序中存在内存泄漏或者内存溢出，导致 JVM 不断进行垃圾回收。

  6. 程序中存在大量的数据库操作，导致数据库连接池的耗尽和数据库负载过高。

针对这些问题，需要具体情况具体分析，采取相应的优化措施，例如修改代码逻辑、优化算法、降低 IO 操作频率、减少线程创建和销毁、增加 JVM 内存等。

面试题回答话术

面试官：JVM 调优的参数可以在哪里设置参数值？

候选人：

我们当时的项目是SpringBoot项目，可以在项目启动的时候，java -jar中加入参数就行了。

面试官：用的 JVM 调优的参数都有哪些？

候选人：

嗯，这些参数是比较多的

我记得当时我们设置过堆的大小，像-Xms和-Xmx

还有就是可以设置年轻代中Eden区和两个Survivor区的大小比例还有就是可以设置使用哪种垃圾回收器等等。具体的指令记不太清楚。

面试官：你们平时调试 JVM 都用了哪些工具呢？

候选人：

嗯，我们一般都是使用jdk自带的一些工具，比如

jps 输出JVM中运行的进程状态信息。

jstack 查看java进程内线程的堆栈信息。

jmap 用于生成堆转存快照。

jstat 用于JVM统计监测工具。

还有一些可视化工具，像 jconsole 和 VisualVM 等。

面试官：假如项目中产生了java内存泄露，你说一下你的排查思路？

候选人：

第一，可以通过jmap指定打印他的内存快照 dump文件，不过有的情况打印不了，我们会设置vm参数让程序自动生成dump文件。

第二，可以通过工具去分析 dump文件，jdk自带的VisualVM就可以分析。

第三，通过查看堆信息的情况，可以大概定位内存溢出是哪行代码出了问题。

第四，找到对应的代码，通过阅读上下文的情况，进行修复即可。

面试官：如果说服务器CPU持续飙高，你的排查方案与思路？

候选人：

第一，可以使用使用top命令查看占用cpu的情况。

第二，通过top命令查看后，可以查看是哪一个进程占用CPU较高，记录这个进程id。

第三，可以通过ps查看当前进程中的线程信息，看看哪个线程的CPU占用较高。

第四，可以jstack命令打印进行的id，找到这个线程，就可以进一步定位问题代码的行号。

其它问题可以参考另一篇文章：JVM相关问题排查与定位

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