JAVA应用频繁GC问题排查过程

频繁GC背景

处理过线上问题的同学基本上都会遇到系统突然运行缓慢，CPU 100%，以及Full GC次数过多的问题。当然，这些问题的最终导致的直观现象就是系统运行缓慢，并且有大量的报警。

本文主要记一次针对系统频繁GC这一问题，提供该问题的排查思路，从而定位出问题的代码点，进而提供解决该问题的思路。

不再重复赘述网上大部分排查GC命令，工具使用或者GC本身定义等

问题描述

发现商品应用product-dubbo频繁GC告警

规则名称: 【性能告警】应用GC次数大于20次/分钟（且新生代GC时间大于50ms）
触发时值: 74
监控指标: [AlarmName=GC次数 application=product-dubbo ...]
持续时长: 0s
触发时间: 2025-06-21 11:44:06

同时有慢接口告警

规则名称: 【严重性能告警】应用接口平均响应时间大于1s
触发时值: 2.4098
规则备注: 过去十分钟内的平均响应时间
监控指标: [AlarmName=接口RT application=product-client uri=/api/product/client/list]
持续时长: 0s
触发时间: 2025-06-21 11:03:39

问题排查思路

对于线上系统突然出现频繁GC问题，这种情况可能的原因主要有：代码中某个位置读取数据量较大，导致系统内存耗尽，从而导致Full GC次数过多，那么首先需要做的就是，导出dump堆栈文件，分析其具体的内存信息

使用线程转储(Thread Dump)分析工具：

链接: link

其中等待线程数558，超时等待线程数49，运行线程数44

未发现消耗CPU的线程和阻塞线程

同时也没有死锁线程

排除掉异常线程导致频繁gc问题

进一步分析线程池里包含的线程

其中dubbo线程占据90%，其余线程比如tomcat线程，logback线程，自定义线程池线程等只占一小部分

排查dubbo线程堆栈发现问题

出现mysql存在异常

同时存在druid超时线程

综合分析

dubbo线程调用方法里面出现mysql异常，结合告警的慢接口是同一处，怀疑是否是慢sql导致的数据库连接池druid打满，进而导致dubbo大部分线程处于等待状态

通过arthas分析本次告警的慢接口

trace com.biz.prooduct queryList '#cost > 100'

进一步验证上述分析结论

通过arthas分析内存对象

dumpheap --live /tmp/dump.hprof'

打开本地jvm分析工具分析hprof文件如下：

发现堆中占内存前三位的分别是char[]、String 和 ConcurrentHashMap$Node三个类其中char[]占用绝大部分空间，进一步分析char[]数据：

上述char[]中存放的基本都是/api/product/client/list返回的数据

综合分析

由于/api/product/client/list是客户端获取商品列表接口，客户端每次查询商品都会去掉用，存在大量并发的场景，并且接口方法内部是拉取全量商品数据。

同时该接口有数次慢sql的代码，慢SQL进一步导致数据库连接池耗尽，进而阻塞Dubbo线程的典型故障链，从而引发频繁GC。

解决方案

1.慢sql优化（通过执行计划按量优化索引等）

2.方法优化（异步处理非核心代码）

3.业务优化（监听商品变动方法，客户端拉取全量商品存在本地，商品发生变动通知客户端重新拉取商品）

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。