Java应用在Debian上出现内存泄漏的排查与修复
一、快速确认与现场保护
- 确认泄漏特征：观察 RSS/堆内存是否随时间单调增长且 Full GC 后仍不回落；伴随 OutOfMemoryError 或响应显著变慢。
- 保护现场：
- 保留最近一次或数次 Heap Dump（见下文），避免被覆盖。
- 采集 GC 日志 与 线程转储，便于关联对象增长与线程行为。
- 如进程已不稳定，先备份业务日志与配置，再重启，减少影响面。
二、定位步骤与关键命令
- 监控与采样
- 实时观察堆与 GC：使用 jstat -gc ；查看类加载、堆各代使用与 GC 次数/时间。
- 线程与阻塞点：使用 jstack 抓取线程栈，排查线程泄漏、阻塞与死锁。
- 可视化监控：使用 jconsole 或 VisualVM 观察内存曲线、线程、类加载与 MBeans。
- 获取堆转储
- 按需导出：jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof （注意短暂 STW）。
- OOM 自动导出：在启动参数加入 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/var/log/yourapp/，便于下次崩溃自动落盘。
- 分析堆转储
- 使用 Eclipse MAT 或 VisualVM 打开 .hprof：优先查看 Histogram（对象数量/占用）、Dominator Tree（支配树）、Leak Suspects（泄漏疑点报告），定位持有对象的根引用链。
- 无法导出堆时的兜底
- 生成系统级 core dump：gcore -o /tmp/java_core （会短暂停顿）；再用 jhsdb jmap --exe /usr/lib/jvm/…/bin/java --core /tmp/java_core. --dumpfile heap.hprof 导出 hprof，最后用 MAT 分析。
- 容器与权限提示
- 容器内执行需具备 SYS_PTRACE 能力或进入宿主机命名空间；生成的 core/hprof 文件可能很大，确保磁盘与 I/O 充足。
三、常见根因与修复要点
- 静态集合/缓存 长期持有对象引用：改为弱引用/软引用或引入过期/淘汰策略（如 WeakHashMap、带大小的缓存）。
- 资源未关闭：数据库连接、文件/网络流、会话等务必在 try-with-resources 或 finally 中关闭，或使用池化并正确归还。
- 线程本地变量 ThreadLocal 使用不当：线程池场景下易累积，使用完及时 remove，避免类加载器泄漏。
- 内部类/回调持有外部类：生命周期不一致导致外部对象无法回收，改为静态内部类或弱引用持有。
- 缓存无边界：引入 最大容量、TTL、LRU/LFU 等限制与主动清理机制。
- 变更对象哈希/相等性 导致 Map 键无法被回收：确保 hashCode/equals 稳定且必要时使用不可变键。
四、JVM与运行环境优化
- 堆与元空间
- 合理设置 -Xms/-Xmx（如逐步调大到可稳定承载业务的水平），避免过小导致频繁 GC，过大掩盖问题。
- Java 8+ 关注 Metaspace：使用 -XX:MetaspaceSize / -XX:MaxMetaspaceSize 避免元空间无限增长。
- 垃圾回收器选择
- 结合延迟/吞吐目标选择 G1、ZGC 或 Shenandoah 等；在 JDK 11+ 场景，G1/ZGC 通常更易在通用服务中取得平衡。
- 诊断参数
- 开启 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 与 -XX:HeapDumpPath；按需开启 Flight Recorder（JDK 8u40+）进行低开销持续记录，配合 Java Mission Control 分析。
- Tomcat 场景
- 在 $CATALINA_OPTS 或 setenv.sh 中配置堆与 GC 参数；定期升级 Tomcat 以修复已知泄漏问题；发生泄漏时结合 jvisualvm/MAT 分析堆转储。
五、最小可行排查命令清单
- 查找进程：jps -l 或 ps aux | grep java
- 实时 GC/内存：jstat -gc 1000
- 线程栈：jstack > thread.dump
- 堆转储：jmap -dump:format=b,file=heap.hprof
- 自动落盘 OOM：-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/var/log/yourapp/
- core 转 hprof：jhsdb jmap --exe /usr/lib/jvm/…/bin/java --core /tmp/java_core. --dumpfile heap.hprof
- 分析工具：jconsole / VisualVM / Eclipse MAT / Java Mission Control
