概述
排查问题的一样寻常思路是：现象 ——> 直接缘故原由 ——>根本缘故原由。
从问题现象出发，可以分为 应用逻辑问题、资源使用问题、虚拟机非常：
- 应用逻辑可能导致报错增长、死锁、步伐退出等；
- 资源问题主要集中在CPU上升和内存上升（OOM Kill）；
- 虚拟机问题通常包罗GC问题、历程crash；
固然，差异的问题可能导向同一现象（好比crash和spring启动失败都会导致步伐退出），从现象出发排查必要逐步验证、做清除法，最终定位根因。
1.0. 虚拟机活动排查
Java应用逻辑颠末JVM虚拟机得以运行，JVM负责解释/编译 Java代码，而且管理运行时应用所必要的各种资源，维护应用状态。JVM的管理活动大多通过异步执行+Barrier的方式完成，不会对业务造成明显影响。但GC、Crash以及个别情况下的编译问题可能会对业务产生性能上的体感变化。
1.1. GC问题排查
1.1.1 GC算法
GC主要任务就是，自动回收掉应用不在必要的内存，保证应用步伐运行过程中，使用内存可以控制在预设的Size范围内。由于Java历程的运行会一连伴随着内存分配，但Java用户几乎不必要主动归还内存，于是，归还内存的任务就交给了JVM，这个过程就叫做垃圾清理（Garbage Collect），且必要保证清理效率不低于应用使用内存的需求，否则就会出现积存，造成OOME的风险。
因此以时间维度来看，可以将Java运行分为3个阶段：
分配内存阶段 ——> 辨认垃圾阶段 ——> 清理垃圾阶段；
云云一来，一个最简单的GC算法就出现了。我们进一步会考虑到，辨认垃圾的同时能不能分配内存？清理垃圾的同时能不能也分配内存？假如我随时可以分配内存，那么GC不就影响不到应用运行了吗？JDK的发展就伴随着诸云云般优化，产生了差异的GC算法。
目前业界使用比较广泛的GC算法有：ParallelGC、G1GC、PauselessGC（Shenandoah && ZGC），小红书另有极个别场景使用Serial GC。这些GC算法的发展可以概述为几个方向：
- 【并发化（异步化）】：让更多GC的工作可以和应用同时并发举行，减少对应用运行的阻塞；比方G1的Concurrent Mark、ZGC的并发回收、异步GC log等；不管是哪种GC算法，都无法做到完全并发，这些无法与应用并发完成的工作会在STW（stop the world）中举行，STW的时长会导致应用的卡顿。
- 【并行化】：从 SerialGC 到 ParallelGC，JVM会开启多个GC线程同时完成GC任务。别的G1也是JDK9之后逐渐支持FullGC并行处理。并行处理GC可以降低JVM处在STW阶段的时长，降低对应用的影响。
- 【分代】：所有GC算法都基于分代假说创建而设立，对年轻代和老年代采取差异的策略可以大大减小GC的开销；新一代的ZGC和Shenandoah通常不分代，这是由于分代GC更难实现。JDK21已经Release分代Gen-ZGC，JDK25有机会Release分代Shenandoah；
- 【预测】：根据GC收集到的历史信息，预判未来应用活动，提前作出规划以满意更好的性能和卡顿要求。比方G1的动态预测、ZGC的Alloc Pacing等；
1.1.2 观察 GC 活动
监控
监控可以比较得看到GC变化趋势，快速定位问题时间点，从监控中通常可以获得几个GC指标：
GC频率
GC Pause时间（stw）
GC缘故原由
各分区用量
对于RPC服务，GC频率、Pause、分区用量可以在 Xray 面板或调用链监控（Grafana）中找到，GC缘故原由仅后者支持。
联合GC算法可以初步定位一些问题，比方：
- G1GC发生Old GC（也就是FGC）是非常活动，可以根据GC缘故原由初步判断。
- GCCause::System.GC()则每每代表DirectMemory满了；
- GCCause::Metaspace Threshold代表metaspace不足必要扩充；
- GCCause::Evacuation Pause 代表对象分配过快，回收效率不匹配；
- 遇到Old GC问题，一连发生多次且Old区使用量不降低，基本可以确定为内存泄漏或内存size过大。接下来可以通过heapdump（1.1.3先容）分析
- 假如使用Parallel GC，则发生Old GC为正常活动；仅必要关注GC次数/时间的变化曲线。
打开 GC Log
查看GC Log可以细致得知道历史时刻中GC的变化，根据GC变化反推产生变化的缘故原由，从而定位具体问题。
使用JDK参数模版，默认会打开gc*,safepoint的info等级log，通过info log可以基本确定问题直接缘故原由，偶然继续定位根因必要进一步打开更多log，方式为：
- //排查GC卡顿时间：打开gc+phases=debug
- -Xlog:gc*=info,safepoint=info,gc+phases=debug:gc.log:time,tags,tid:filesize=20M
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