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低并發(fā)編程

戰(zhàn)略上藐視技術(shù)，戰(zhàn)術(shù)上重視技術(shù)

重要的事情說(shuō)一遍！最近我在面試~

面試時(shí)被高頻問(wèn)到，有沒(méi)有遇到過(guò)線(xiàn)上問(wèn)題，如何解決。

一般我都是大眼瞪小眼，說(shuō)個(gè)看看日志中有沒(méi)有 NPE 問(wèn)題，去機(jī)器上 top 一下，就沒(méi)了。

被面試官鄙視了好多次，今天簡(jiǎn)單梳理一下，目的是為了不大眼瞪小眼即可，等我應(yīng)付完面試，再給大家好好準(zhǔn)備準(zhǔn)備這塊的思路。

到時(shí)候面試被問(wèn)到了沒(méi)思路，還能手機(jī)上偷偷看看自己寫(xiě)的文章回憶回憶，也不錯(cuò)嘿嘿。

磁盤(pán)空間不足問(wèn)題

先用 df -h 從總體查看磁盤(pán)狀態(tài)

文件系統(tǒng)        容量  已用  可用 已用% 掛載點(diǎn)
devtmpfs        1.9G  4.0K  1.9G    1% /dev
tmpfs           1.9G   24K  1.9G    1% /dev/shm
tmpfs           1.9G  740K  1.9G    1% /run
tmpfs           1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/vda1        50G   12G   36G   25% /
tmpfs           379M     0  379M    0% /run/user/0
tmpfs           379M     0  379M    0% /run/user/1001
/dev/loop4     1003K   17K  935K    2% /mnt

很多都是無(wú)用信息，比如 tmpfs 類(lèi)型的是 linux 的內(nèi)存型文件系統(tǒng)，里面的數(shù)據(jù)是放在內(nèi)存中的，你可 cd 到后面那些目錄下玩玩，和操作正常的文件是一樣的。

一般就是看掛載點(diǎn)為根目錄的 / 的容量咯，這里我只用了 25%，顯然還沒(méi)有達(dá)到瓶頸，但如果這里太大了，還要進(jìn)一步看看是哪個(gè)目錄大了。

此時(shí)用 du -sh * 命令，查看 / 路徑下的各個(gè)文件和目錄的大小。

0  bin
166M  boot
134M  data
4.0K  dev
40M  etc
4.0K  home
0  lib
0  lib64
16K  lost+found
4.0K  media
du: 無(wú)法訪問(wèn)"mnt/hello": 輸入/輸出錯(cuò)誤
13K  mnt
20K  opt
du: 無(wú)法訪問(wèn)"proc/12896/task/12896/fd/4": 沒(méi)有那個(gè)文件或目錄
du: 無(wú)法訪問(wèn)"proc/12896/task/12896/fdinfo/4": 沒(méi)有那個(gè)文件或目錄
du: 無(wú)法訪問(wèn)"proc/12896/fd/4": 沒(méi)有那個(gè)文件或目錄
du: 無(wú)法訪問(wèn)"proc/12896/fdinfo/4": 沒(méi)有那個(gè)文件或目錄
0  proc
953M  root
740K  run
0  sbin
4.0K  srv
2.1G  swapfile
0  sys
68K  tmp
5.3G  usr
2.9G  var

找到最大的那個(gè)目錄，進(jìn)去，再次執(zhí)行這個(gè)命令，直到找到最終占地面積特別大的文件或目錄為止。

當(dāng)然，如果你知道里面全都是普通文件，比如你發(fā)現(xiàn)你的 log 目錄很大，想看看里面哪個(gè)具體日志文件過(guò)大，也可以用 ls -lh 命令，它的輸出會(huì)更豐滿(mǎn)一些，但我們主要看占地大小，也就無(wú)所謂了。

drwxr-x--- 2 www   www   4.0K 2 月   3 14:56 hsperfdata_www
srwxrwxrwx 1 mysql mysql    0 2 月   3 14:56 mysql.sock
-rw-r--r-- 1 root  root     0 6 月  19 15:33 stargate.lock
drwx------ 3 root  root  4.0K 2 月   3 14:55 systemd-private

另外提一嘴，你如果用 du -h * 去執(zhí)行的話(huà)，整個(gè)屏幕會(huì)很刺激喲，你可以試試，哈哈~

CPU 與內(nèi)存使用率過(guò)高問(wèn)題

到了我臨場(chǎng)發(fā)揮時(shí)，唯一能記得住的命令了，那就是 top。

top - 20:16:56 up 141 days,  5:21,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 110 total,   1 running, 109 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.2 us,  0.5 sy,  0.0 ni, 99.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  3880160 total,   135320 free,   852980 used,  2891860 buff/cache
KiB Swap:  2097148 total,  2087676 free,     9472 used.  2737524 avail Mem 


  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
 11866 root      20   0  611652  14280   2396 S   0.7  0.4 239:17.79 barad_agent
 16850 root      20   0 1026344  22364  11644 S   0.7  0.6   5:04.40 YDService
 1550 root      20   0  140996   2428   1472 S   0.3  0.1  58:38.76 redis-server
 1575 www       20   0 3610540 358456  14912 S   0.3  9.2 153:55.63 java
 16868 root      20   0  773168  12576  11056 S   0.3  0.3   1:15.83 YDEdr

下面的列表表示不同進(jìn)程（PID）所占用的資源情況，沒(méi)錯(cuò)，不僅僅是 CPU 情況。

VIRT 表示使用的虛擬內(nèi)存數(shù)量，RES 表示使用的物理內(nèi)存數(shù)量，SHR 表示使用的共享內(nèi)存數(shù)量，這三者可以從內(nèi)存角度看該進(jìn)程的資源占用情況。

S 表示進(jìn)程的狀態(tài)，下面的值 S 表示睡眠，D 表示不可中斷睡眠，R 表示運(yùn)行，基本知道這三個(gè)就夠了。

后面兩個(gè)值是百分比，%CPU 自然就是 CPU 使用率，%MEM 自然就是內(nèi)存使用率，看這倆值可以一目了然看誰(shuí)占用的資源過(guò)高了。

TIME 表示累計(jì) cpu 使用時(shí)長(zhǎng)，感覺(jué)沒(méi)什么用。

COMMAND 表示啟動(dòng)進(jìn)程使用的命令行，Java 程序的話(huà)，可以看看 JVM 啟動(dòng)參數(shù)，看是否配置的合理。

如果專(zhuān)門(mén)看 Java 進(jìn)程的情況，可以先 jps 命令找到它的 PID。

19063 jar
1575 Bootstrap
21263 Jps

然后再 top -p 19063 專(zhuān)門(mén)看這個(gè) Java 進(jìn)程的情況。

top - 20:51:07 up 141 days,  5:55,  3 users,  load average: 0.09, 0.
Tasks:   1 total,   0 running,   1 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.7 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 
KiB Mem :  3880160 total,   139956 free,   952180 used,  2788024 buf
KiB Swap:  2097148 total,  2087420 free,     9728 used.  2638260 ava


  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ 
19063 root      20   0 3533736 101916  13012 S   0.3  2.6   0:04.31

如果再細(xì)化到線(xiàn)程，可以加個(gè) -H 參數(shù)，top -p 19063 -H

top - 20:52:16 up 141 days,  5:56,  3 users,  load average: 0.03, 0.
Threads:  22 total,   0 running,  22 sleeping,   0 stopped,   0 zomb
%Cpu(s):  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 
KiB Mem :  3880160 total,   140136 free,   951924 used,  2788100 buf
KiB Swap:  2097148 total,  2087420 free,     9728 used.  2638512 ava


  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ 
19063 root      20   0 3533736 101920  13012 S  0.0  2.6   0:00.00 
19064 root      20   0 3533736 101920  13012 S  0.0  2.6   0:01.16 
19065 root      20   0 3533736 101920  13012 S  0.0  2.6   0:00.01 
19066 root      20   0 3533736 101920  13012 S  0.0  2.6   0:00.01 
19067 root      20   0 3533736 101920  13012 S  0.0  2.6   0:00.02 
19068 root      20   0 3533736 101920  13012 S  0.0  2.6   0:00.00 
19069 root      20   0 3533736 101920  13012 S  0.0  2.6   0:00.00

當(dāng)然，top 命令已經(jīng)可以分析內(nèi)存了，如果想單獨(dú)分析下內(nèi)存，可以用小而美的命令，free -h

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.7G        934M        155M        500K        2.6G        2.5G
Swap:          2.0G        9.5M        2.0G

這些參數(shù)的含義是：

total：內(nèi)存總數(shù)

used：已經(jīng)使用內(nèi)存數(shù)

free：完全空閑內(nèi)存

shared：多個(gè)進(jìn)程共享的內(nèi)存

buffers：用于塊設(shè)備數(shù)據(jù)緩沖，記錄文件系統(tǒng) metadata（目錄，權(quán)限，屬性等)

cached：用于文件內(nèi)容的緩沖

available：真正剩余的可被程序應(yīng)用的內(nèi)存數(shù)

一共有兩行，mem 和 swap，mem 就是內(nèi)存大小，swap 是交換區(qū)，是在物理磁盤(pán)上的一塊區(qū)域，當(dāng)內(nèi)存不夠用時(shí)，可以用這部分區(qū)域當(dāng)內(nèi)存。

可以用 swapon 命令來(lái)看下交換區(qū)的使用情況。

NAME      TYPE SIZE USED PRIO
/swapfile file   2G 9.5M   -2

網(wǎng)絡(luò)延遲

netstat -a 查看所有連接中的 socket。

Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State      
tcp        0      0 0.0.0.0:mysql           0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 VM-0-12-centos:6379     0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 VM-0-12-centos:memcache 0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 0.0.0.0:http            0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 0.0.0.0:ftp             0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 0.0.0.0:ssh             0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 VM-0-12-centos:smtp     0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 0.0.0.0:irdmi           0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 VM-0-12-centos:12419    169.254.0.4:http        TIME_WAIT  
tcp        0      0 VM-0-12-centos:ssh      114.247.175.201:8829    ESTABLISHED
tcp        0      0 VM-0-12-centos:64390    169.254.0.55:lsi-bobcat ESTABLISHED
tcp        0      0 VM-0-12-centos:ssh      114.247.175.201:14227   ESTABLISHED
tcp        0      0 VM-0-12-centos:ssh      114.247.175.201:22704   ESTABLISHED
tcp        0     36 VM-0-12-centos:ssh      114.247.175.201:15126   ESTABLISHED
tcp6       0      0 [::]:webcache           [::]:*                  LISTEN     
tcp6       0      0 [::]:ftp                [::]:*                  LISTEN     
tcp6       0      0 VM-0-12-centos:smtp     [::]:*                  LISTEN     
tcp6       0      0 [::]:irdmi              [::]:*                  LISTEN     
tcp6       0      0 VM-0-12-centos:8006     [::]:*                  LISTEN     
udp        0      0 0.0.0.0:bootpc          0.0.0.0:*                          
udp        0      0 VM-0-12-centos:ntp      0.0.0.0:*                          
udp        0      0 VM-0-12-centos:ntp      0.0.0.0:*                          
udp6       0      0 VM-0-12-centos:ntp      [::]:*                             
udp6       0      0 VM-0-12-centos:ntp      [::]:*

用 netstat -tnpa 命令可以查看所有 tcp 連接的信息，包括進(jìn)程號(hào)。

Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 0.0.0.0:3306            0.0.0.0:*               LISTEN      2903/mysqld         
tcp        0      0 127.0.0.1:6379          0.0.0.0:*               LISTEN      32647/redis-server  
tcp        0      0 127.0.0.1:11211         0.0.0.0:*               LISTEN      1240/memcached      
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      1030/nginx: master  
tcp        0      0 0.0.0.0:21              0.0.0.0:*               LISTEN      1016/pure-ftpd      
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      1201/sshd           
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      1502/master         
tcp        0      0 0.0.0.0:8000            0.0.0.0:*               LISTEN      1550/./redis-server 
tcp        0      0 172.21.0.12:22          114.247.175.201:8829    ESTABLISHED 18961/sshd: root@no 
tcp        0      0 172.21.0.12:64390       169.254.0.55:5574       ESTABLISHED 16850/YDService     
tcp        0      0 172.21.0.12:22          114.247.175.201:14227   ESTABLISHED 9490/sshd: root@not 
tcp        0      0 172.21.0.12:22          114.247.175.201:22704   ESTABLISHED 20259/sshd: root@no 
tcp        0     36 172.21.0.12:22          114.247.175.201:15126   ESTABLISHED 9478/sshd: root@pts 
tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      1575/java           
tcp6       0      0 :::21                   :::*                    LISTEN      1016/pure-ftpd      
tcp6       0      0 ::1:25                  :::*                    LISTEN      1502/master         
tcp6       0      0 :::8000                 :::*                    LISTEN      1550/./redis-server 
tcp6       0      0 127.0.0.1:8006          :::*                    LISTEN      1575/java

得到進(jìn)程號(hào)后就好說(shuō)了配合 top 命令，ps -ef 命令，查看相關(guān)進(jìn)程信息。

不過(guò)這些自帶的網(wǎng)絡(luò)命令，都不太靈活，一般我們有直觀查看實(shí)時(shí)流量，然后進(jìn)行一波統(tǒng)計(jì)分析的需求，這里介紹一個(gè)酷酷的命令。

輸入 iftop -P 會(huì)得到這樣的一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

中間的 <= => 這兩個(gè)左右箭頭，表示的是流量的方向。

TX：發(fā)送流量

RX：接收流量

TOTAL：總流量

Cumm：運(yùn)行 iftop 到目前時(shí)間的總流量

peak：流量峰值

rates：分別表示過(guò)去 2s 10s 40s 的平均流量

當(dāng)然這些是從機(jī)器上的，如果是一個(gè)接口響應(yīng)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，一方面可能是由于機(jī)器本身所在的網(wǎng)絡(luò)有問(wèn)題。

一般這種問(wèn)題也就是運(yùn)維同學(xué)去解決，或者我們單節(jié)點(diǎn)重啟一下，換臺(tái)機(jī)器，就搞定了。

還有可能是服務(wù)提供方業(yè)務(wù)耗時(shí)嚴(yán)重，這個(gè)就需要去排查服務(wù)提供方的日志，機(jī)器負(fù)載，連接池占用情況等，分析問(wèn)題，這也是我們平時(shí)開(kāi)發(fā)碰到的主要問(wèn)題。

Java 程序的問(wèn)題分析

這個(gè)也算是個(gè)八股文吧，平時(shí)生產(chǎn)環(huán)境中很少會(huì)用到，不過(guò)我倒是碰到過(guò)一些，但都很簡(jiǎn)單，主要借著故事來(lái)方便記憶一下具體命令吧。

有次我們的一個(gè)服務(wù)，內(nèi)存是這樣的，直到觸發(fā)了報(bào)警。

用 jmap -dump 分析堆內(nèi)存中的快照，未發(fā)現(xiàn)有大對(duì)象問(wèn)題。

用 jmap -heap 查看堆內(nèi)存設(shè)置與當(dāng)前使用情況，堆內(nèi)存設(shè)置的是 6G。

Attaching to process ID 127, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.202-b08
 
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s)
 
Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 0
   MaxHeapFreeRatio         = 100
   MaxHeapSize              = 6442450944 (6144.0MB)
   NewSize                  = 2147483648 (2048.0MB)
   MaxNewSize               = 2147483648 (2048.0MB)
   OldSize                  = 4294967296 (4096.0MB)
   NewRatio                 = 2
   SurvivorRatio            = 8
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)
 
Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
   capacity = 2117074944 (2019.0MB)
   used     = 1150960080 (1097.6410675048828MB)
   free     = 966114864 (921.3589324951172MB)
   54.36558036180698% used
From Space:
   capacity = 15204352 (14.5MB)
   used     = 13860864 (13.21875MB)
   free     = 1343488 (1.28125MB)
   91.16379310344827% used
To Space:
   capacity = 15204352 (14.5MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 15204352 (14.5MB)
   0.0% used
PS Old Generation
   capacity = 4294967296 (4096.0MB)
   used     = 188289400 (179.56676483154297MB)
   free     = 4106677896 (3916.433235168457MB)
   4.383954219520092% used
 
23604 interned Strings occupying 2341024 bytes.

用 jstack 查看 jvm 線(xiàn)程運(yùn)行信息，上傳到 fastthread.io 這個(gè)網(wǎng)站，直觀地看一下，一看線(xiàn)程有點(diǎn)多。

一個(gè)線(xiàn)程需要占用大約 1M 的空間吧，而且不是占用 jvm 的內(nèi)存空間，而是會(huì)占用操作系統(tǒng)空閑的內(nèi)存空間。

我們的機(jī)器內(nèi)存是 8G，堆內(nèi)存占了 6G，線(xiàn)程數(shù)這么多快超過(guò) 2G 了，再加上操作系統(tǒng)里其他程序占用的內(nèi)存，內(nèi)存告警很正常，甚至可能 OOM。

所以，一方面我們可以減少線(xiàn)程數(shù)，另一方面可以把堆內(nèi)存配置得小一點(diǎn)，使得堆內(nèi)存加上線(xiàn)程占用的操作系統(tǒng)內(nèi)存，不要超過(guò) 8G。

一些無(wú)法本地 debug 的調(diào)試技巧

有的時(shí)候線(xiàn)上忘記在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)打日志了，會(huì)導(dǎo)致一些問(wèn)題，比如不知道方法入?yún)⒌闹担恢滥撤椒ㄖ芯唧w某一步的耗時(shí)。

我一般用阿里的一款賊牛逼的工具 arthas 來(lái)排查。

先申請(qǐng)個(gè)線(xiàn)上機(jī)器的接近 root 的權(quán)限，然后把 arthas 工具下載到機(jī)器上，可以直接機(jī)器上下載：

wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar

使用 watch 命令可以實(shí)時(shí)觀察一個(gè)方法的入?yún)⒑统鰠ⅰ?/span>

使用 trace 命令可以跟蹤某個(gè)方法的耗時(shí)，而且可以深入這個(gè)方法所調(diào)用的方法的各個(gè)耗時(shí)。

當(dāng)然我就只用這倆功能，用作忘記打日志時(shí)的臨時(shí)方案了，屬于高射炮打蚊子。

實(shí)際上人家的功能超級(jí)強(qiáng)大，比如 dashboard 全局監(jiān)控，thread 查看所有線(xiàn)程信息，包括狀態(tài)和 CPU 使用率，thread -b 甚至可以直接定位到死鎖信息，jad 命令進(jìn)行反編譯，ognl 命令查看某一個(gè)對(duì)象的具體值，大家可以去網(wǎng)上學(xué)習(xí)下。

今天先介紹這么多，唯一目的就是讓我面試再被問(wèn)到這個(gè)問(wèn)題時(shí)，不至于大眼瞪小眼，至于深入嘛，以后再說(shuō)吧，祝我面試加油！等我忙完這段時(shí)間，給大家好好整幾篇文章！

臨時(shí)抱佛腳，線(xiàn)上問(wèn)題如何排查？

CPU 與內(nèi)存使用率過(guò)高問(wèn)題到了我臨場(chǎng)發(fā)揮時(shí)，唯一能記得住的命令了，那就是 top。

網(wǎng)絡(luò)延遲

Java 程序的問(wèn)題分析

一些無(wú)法本地 debug 的調(diào)試技巧

CPU 與內(nèi)存使用率過(guò)高問(wèn)題

到了我臨場(chǎng)發(fā)揮時(shí)，唯一能記得住的命令了，那就是 top。