将java进程转移到“解剖台”之前，法医都干了什么？

2023-08-07 07:55:04

原创：小姐姐味道（微信公众号ID：xjjdog），欢迎分享，转载请保留出处。

作为法医，不怕高度腐烂的尸体，也不怕错综复杂的案情。最怕的，是没留下任何东西。空无一物，任何高超的技术，丰富的经验，都无从下手。

生产环境错综复杂，几分钟前活蹦乱跳的进程，此刻就奄奄一息的躺在那里，苟延残喘。作为第一时间发现的目击者，一定要注意保存好现场。有时，最坏的情况就是引火上身，纠缠不清，这都是我们不愿看到的。

在进程的生命烟消云散之前，我们还有很多事要做。本篇文章，将介绍常用的保留线索方法。最后，将这个过程，使用Shell脚本自动化。

系统环境，不说谎的案发现场

1、系统当前网络连接

ss -antp > $DUMP_DIR/ss.dump 2>&1复制代码

本命令将系统的所有网络连接输出到ss.dump文件中。使用ss命令而不是netstat的原因，是因为netstat在网络连接非常多的情况下，执行非常缓慢。

后续的处理，通过查看各种网络连接状态的梳理，来排查TIME_WAIT或者CLOSE_WAIT，或者其他连接过高的问题，非常有用。

2、网络状态统计

netstat -s > $DUMP_DIR/netstat-s.dump 2>&1复制代码

将网络统计状态，输出到netstat-s.dump文件中。它能够按照各个协议进行统计输出，对把握当时整个网络状态，有非常大的作用。

sar -n DEV 1 2 > $DUMP_DIR/sar-traffic.dump 2>&1复制代码

上面这个命令，会使用sar输出当前的网络流量。在一些速度非常高的模块上，比如redis、kafka，就经常发生跑满网卡的情况。

3、进程资源

lsof -p $PID > $DUMP_DIR/lsof-$PID.dump复制代码

这是个非常强大的命令。可以查看进程打开了哪些文件，这是一个神器，可以以进程的维度查看整个资源的使用情况。这个命令在资源非常多的情况下，输出稍慢，耐心等待。

4、CPU资源

mpstat > $DUMP_DIR/mpstat.dump 2>&1
vmstat 1 3 > $DUMP_DIR/vmstat.dump 2>&1
sar -p ALL  > $DUMP_DIR/sar-cpu.dump  2>&1
uptime > $DUMP_DIR/uptime.dump 2>&1复制代码

这几个命令，我们在《Linux之《荒岛余生》（二）CPU篇》这篇文章，已经有了比较详细的介绍。主要输出当前系统的CPU和负载，便于事后排查。

这几个命令的功能，有不少重合，使用者要注意甄别。

5、I/O资源

iostat -x > $DUMP_DIR/iostat.dump 2>&1复制代码

一般，以计算为主的服务节点，I/O资源会比较正常。但有时候也是会发生问题的，比如日志输出过多，或者磁盘问题等。此命令可以输出每块磁盘的基本性能信息，用来排查I/O问题。

6、内存问题

free -h > $DUMP_DIR/free.dump 2>&1复制代码

内存问题较为复杂，有兴趣可以看下xjjdog堆外内存排查小结这篇文章。一般发生的问题是JVM内存溢出，我们在进程小节说明。

free命令能够大体展现操作系统的内存概况，是故障排查中一个非常重要的点。

7、其他全局

 ps -ef > $DUMP_DIR/ps.dump 2>&1
dmesg > $DUMP_DIR/dmesg.dump 2>&1
sysctl -a > $DUMP_DIR/sysctl.dump 2>&1复制代码

在xjjdog的其他文章，我们不止一次说到dmesg。dmesg是许多静悄悄死掉的服务留下的最后一点线索。

当然，ps作为执行频率最高的一个命令，它当时的输出信息，也必然有一些可以参考的价值。

由于内核的配置参数，会对系统产生非常大的影响。所以我们也输出了一份。

进程快照，最后的遗言

1、jinfo

${JDK_BIN}jinfo $PID > $DUMP_DIR/jinfo.dump 2>&1复制代码

此命令将输出java的基本进程信息。包括环境变量和参数配置。

2、gc信息

${JDK_BIN}jstat -gcutil $PID > $DUMP_DIR/jstat-gcutil.dump 2>&1${JDK_BIN}jstat -gccapacity $PID > $DUMP_DIR/jstat-gccapacity.dump 2>&1复制代码

jstat将输出当前的gc信息。一般，能大体看出一个端倪，如果不能，将借助jmap进行分析。

3、堆信息

${JDK_BIN}jmap $PID > $DUMP_DIR/jmap.dump 2>&1${JDK_BIN}jmap -heap $PID > $DUMP_DIR/jmap-heap.dump 2>&1${JDK_BIN}jmap -histo $PID > $DUMP_DIR/jmap-histo.dump 2>&1${JDK_BIN}jmap -dump:format=b,file=$DUMP_DIR/heap.bin $PID > /dev/null  2>&1复制代码

jmap将会得到当前java进程的dump信息。如上所示，其实最有用的就是第4个命令，但是前面三个能够让你初步对系统概况进行大体判断。

因为，第4个命令产生的文件，一般都非常的大。而且，需要下载下来，导入MAT这样的工具进行深入分析，才能获取结果。

4、执行栈

${JDK_BIN}jstack $PID > $DUMP_DIR/jstack.dump 2>&1复制代码

jstack将会获取当时的执行栈。一般都会多次取值，我们这里取一次即可。这些信息非常有用，能够还原你的java进程中线程情况。

top -Hp $PID -b -n 1 -c >  $DUMP_DIR/top-$PID.dump 2>&1复制代码

为了能够得到更加精细的信息，我们使用top命令，来获取进程中所有线程的cpu信息。这样，就可以看到资源到底是耗费在什么地方。

5、高级替补

kill -3 $PID复制代码

有时候，jstack并不能够运行。有很多原因，比如java进程几乎不响应了。我们会尝试向进程发送kill -3信号。这个信号是java进程享有的，将会打印jstack的trace信息到日志文件中。是jstack的一个替补方案。

gcore -o $DUMP_DIR/core $PID复制代码

对于jmap无法执行的问题，也有替补，那就是GDB组件中的gcore。将会生成一个core文件。我们可以使用如下的命令去生成dump

${JDK_BIN}jhsdb jmap --exe ${JDK}java  --core $DUMP_DIR/core --binaryheap复制代码

瞬时态和历史态

xjjdog这里创建两个名词。瞬时态是指当时发生的，快照类型的元素；历史态是指按照频率抓取的，有固定监控项的资源变动图。

上面有很多信息，比如CPU，比如系统内存等，瞬时态的价值就不如历史态来的直观一些，因为它还存在一个基线问题。所以如果有监控系统一类的工具，将美好的多。

但对于lsof，heap等，这种没有时间序列概念的混杂信息，无法进入监控系统，产生有用价值，就只能够通过瞬时态进行分析。这种情况下，瞬时态的价值反而更大一些。

End

我已经把上面的过程，写成了一个shell脚本。你可以在github上找到它。点击左下角的查看原文，也能和它见面。

https://github.com/sayhiai/shell复制代码

但值得注意的是，分布式环境的故障原因，往往会出乎意料，你的这份单机证据，可能就只是一个表象。它没有说谎，但它背后的意义，往往对问题本质进行了错误的引导。

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