线上环境 FGC 频繁,如何解决?

程序员囧辉

共 2506字,需浏览 6分钟

 · 2022-03-15

前言
这个问题应该是 Java 面试中很经常被问到的一个题目,很多人害怕这个题目。
因为大部分人可能在工作中根本遇不到 FGC 频繁的问题,即使从网上背了点答案,心里也不踏实,因为毕竟不是自己亲自接触和解决过。
今天就和大家聊聊面试过程中遇到这个问题,该如何解答。

你不知道的面试官
大多数人面试会有一个情况,把面试官想的很“高大”,感觉面试官应该“上知天文下知地理”,自己只是从网上背了个答案,肯定会被看穿,从而导致心虚。
但是大部分事实是,很多面试官也一样没有遇到过这个问题,因为频繁 FGC 本身就是一个很小概率的场景。即使遇到过,大部分其实都是一些很简单的原因。所以,如果充分准备好之后,其实可以更自信一些。

面试时如何解答
下面以我自身为例,谈谈如果我的服务遇到线上环境 FGC 频繁时,我们是如何解决的。
我们的流程我觉得是比较规范的,可以用来做面试答案,也可以用来实际使用。

1、明确分工
这个步骤应该是在事前就已经明确好的,类似于一个故障处理流程规范,这边需要明确出3个主要角色:
1)总指挥
负责故障处理整体指挥的人,例如快速拉起线上/线下会议、通知到系统核心同学,对各同学工作进行分工等等。
该角色一般由主管来担任,或者主管指定的另一个同学。
2)故障恢复小组
负责故障恢复的同学,该部分同学的任务就是让系统以最快的速度恢复正常。
3)故障定位小组
负责故障定位的同学,该部分同学的任务就是定位出问题的根本原因。

大部分同学的回答可能会集中在故障定位中,但其实另外两个角色也是非常重要的,在线上出现问题时,止损永远是放在第一位,其次才是定位。

2、故障恢复
2.1、线上发布导致
查看故障服务近期是否存在上线操作,如果有的话优先采取回滚解决。
分析:该场景应该是最常见的场景,就是刚上的代码存在bug。

2.2、非线上发布导致
1)小面积故障
如果故障机器只是发布在少量机器,例如:某机台机器、某个机房机器、某个地域的机器、某个泳道的机器等等。
此时优先采取禁用服务器解决,禁用前先评估禁用这批机器后是否存在服务容量问题,如果是则先扩容
分析:该场景一般是代码存在bug,但是该场景的使用频率很低,所以上线时没暴露出来,只是偶尔会被触发到。也是出现概率比较大的场景。

2)大面积故障
如果故障机器不存在共性,这个概率说实话非常非常小,但是如果碰到了,故障恢复小组能做的事情就比较有限了。
因为这个场景大概率是代码存在bug,同时发布时没有被大量触发,而是到现在才被大量触发,需要定位才能根本解决。
此时,故障恢复小组能做的就是使用扩容、重启、限流等手段,来尽量维持服务的运转,同时给故障定位争取时间。
分析:之所以说该场景概率小是因为,分布在大量机器上的故障通常是使用频率高的场景,这部分场景一般在服务发布时就会暴露出问题,而不是发布很久之后。但是这个场景也是确实存在的,但是会比较少。

3、故障定位
故障定位主要是用于应对故障恢复中的最后一个场景,也是将故障恢复和故障定位分成两个小组并行执行的主要原因。

3.1、FGC 能正常回收到内存
通过监控或GC日志,我们能看到每次FGC后都能正常回收到内存,但是内存很快又被占满,导致又出现FGC,从而出现FGC频繁。
这个场景通常可能由于两个原因导致:
1)Eden 区配置太小,导致大量对象直接进入老年代,从而导致老年代快速被占满。
2)业务量较大,特别是在业务高峰期。而当前的服务器配置已经无法满足当前的业务量。
对于这两个原因,代码本身可能没有大问题,优先采取扩容机器,降低单台服务器压力即可解决。
后续则需要重新评估当前服务器的配置是否满足当前的业务量,JVM参数是否存在优化空间等等。
分析:该场景是由于业务量增大没有及时评估或者JVM参数配置存在问题导致的,整体来说,出现的概率较小。

3.2、FGC 不能正常回收到内存
通过监控或GC日志,我们能看到每次FGC后只能回收到很小的空间,甚至回收不到空间,从而出现FGC频繁。
对于这个场景,二话不说,先dump下内存,使用工具看下当前的内存泄漏情况、内存分布情况等等,查看是哪个对象占用了大量内存。具体工具常见的例如 Eclipse MAT,如果公司内部有封装的工具就更好了。
通常查看完内存占用情况,大概率会看到个别对象占用了大量的内存,结合其引用链定位出在代码中的位置。
接着就是根据代码分析问题的严重程度:
如果是小概率触发的场景,大部分请求其实正常,则可以先禁用问题机器,后续上线修复即可。
如果是大概率触发的场景,则查看是否存在降级开关,如果有则优先降级解决,如果没有则只能修改代码,走紧急修复流程。


总结
整体的解决流程其实还是比较简单的,没有太复杂的东西。大多数情况下,用好扩容、禁用、重启这几个常见手段即可解决大部分问题。
个人经验而言,线上频繁FGC问题90%以上是由于开发同学代码存在问题导致的,例如常见的存在死循环、开无界队列等等。以上的问题在dump后,很容易就能定位到根本原因。
而如果遇到诸如依赖的第三方jar存在bug导致的问题,例如Guava、Log4j,这种场景一般是在极端情况下出才会出现,所以一般只会出现在少数机器,禁用即可临时解决,然后后续再慢慢排查。

最后
我是囧辉,一个坚持分享原创技术干货的程序员,如果觉得本文对你有帮助,记得点赞关注,我们下期再见


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