SpringBoot应用: 告别内存高、CPU高，一招鲜吃遍天！

2023-05-19 20:01:42

SpringBoot 应用中的内存和 CPU 高使用问题：逐步排查指南

开场白：

各位 Springboot 开发者，你们是否曾为应用程序中居高不下的内存和 CPU 使用而挠头？尤其是在处理大量动态数据时，这个问题更是家常便饭。别担心，今天我们将携手一个真实的案例，循序渐进地剖析并攻克这一难题。

案例分析：

回想一个饱受内存和 CPU 困扰的 Springboot 应用程序，我们首先反思了编写方法时对动态情况的考虑是否充分。后来，我们借助 MAT 工具进行排查，但意外地发现对象已不可达，MAT 中却没有任何相关信息。此外，尽管对象庞大且可回收，但 Rancher 上的内存消耗依然高企，这让我们困惑不已。

排查步骤：

1. 使用 JVisualVM 工具

JVisualVM 是 Java 性能监控利器，它能直观展现应用程序的内存和 CPU 使用情况、线程状态等信息。通过分析这些信息，我们可以初步判断是否存在内存泄露或性能瓶颈。

代码示例：

// 在 JVisualVM 中监控内存使用
import com.sun.management.OperatingSystemMXBean;

public class MemoryMonitor {

    public static void main(String[] args) {
        OperatingSystemMXBean osBean = (OperatingSystemMXBean) ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();
        while (true) {
            System.out.println("Total memory: " + osBean.getTotalPhysicalMemorySize() / 1024 / 1024 + " MB");
            System.out.println("Free memory: " + osBean.getFreePhysicalMemorySize() / 1024 / 1024 + " MB");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

2. 使用 MAT 工具

MAT 是内存泄露分析神器，它可以定位泄露对象，追踪泄露路径，帮助我们找出内存泄露的根源。

代码示例：

// 在 MAT 中分析内存泄露
import java.lang.management.ManagementFactory;
import javax.management.MBeanServer;

public class MemoryLeakAnalyzer {

    public static void main(String[] args) {
        MBeanServer mBeanServer = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
        MemoryMXBean memoryMXBean = ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(mBeanServer, "java.lang:type=Memory", MemoryMXBean.class);
        while (true) {
            long heapMemoryUsage = memoryMXBean.getHeapMemoryUsage().getUsed();
            System.out.println("Heap memory usage: " + heapMemoryUsage / 1024 / 1024 + " MB");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

3. 优化应用程序代码

找出问题后，我们对应用程序代码进行优化。避免内存泄露、优化算法和数据结构，这些都是优化代码的关键步骤。

4. 调整 JVM 参数

通过调整 JVM 参数，我们可以进一步优化应用程序性能。堆内存大小、非堆内存大小、垃圾回收器和线程池大小，这些参数都需要根据应用程序的实际情况进行调整。

代码示例：

// 调整 JVM 参数
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class JVMParameterAdjuster {

    public static void main(String[] args) {
        // 设置堆内存大小
        Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024 / 1024 + " MB");

        // 设置非堆内存大小
        Runtime.getRuntime().totalMemory() / 1024 / 1024 + " MB");

        // 设置垃圾回收器
        System.gc();

        // 设置线程池大小
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

        // 提交任务
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            executorService.submit(() -> {
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }
}