Java

Java 性能问题定位：从系统指标到应用排查 这篇笔记参考了阿里云相关博客中的排查思路，原文写得很细，我在此基础上按自己的使用习惯重新做了整理。 线上 Java 应用一旦出现响应变慢、资源飙升或进程异常，排查范围很容易越铺越大，下面会从业务代码、CPU、线程、内存、GC、磁盘 I/O、网络 I/O 和常用命令几个角度，把常见的定位方法串起来。 实际的性能问题很少只对应一个异常指标，更多时候是系统层、组件层与应用层互相影响后的结果；排查时可以从最贴近业务的应用层入手，拿到初步方向后，再回到系统指标中交叉验证。 性能优化工具图谱 ├── 系统层 │ ├── CPU │ │ ├── 🚩 CPU利用率（top/vmstat/sar/dstat） │ │ ├── 🚩 CPU平均负载（top/uptime） │ │ └── 上下文切换次数（pidstat/vmstat/dstat） │ ├── 内存 │ │ ├── 全局内存使用 │ │ │ ├── 🚩 已用/剩余/可用内存（free/vmstat/sar） │ │ │ └── 缓冲区/缓存（pcstat/cachestat/cachetop） │ │ └── 进程内存使用 │ │ ├── 🚩 虚拟内存/常驻内存/共享内存（top/ps/pidstat） │ │ ├── 🚩 SWAP 内存使用/换入换出速度（top/free/vmstat/sar） │ │ ├── 缺页异常（ps/pidstat） │ │ └── 内存分布（pmap/jmap） │ ├── 磁盘 │ │ ├── 空间容量（df/du） │ │ ├── 🚩 吞吐量/磁盘 I/O 使用率（iostat/dstat/sar） │ │ └── 缓冲区/缓存（pcstat/cachestat/cachetop） │ └── 网络 │ ├── 🚩 吞吐量（sar） │ ├── 网络延迟（ping） │ ├── 🚩 网络连接数/错误数（netstat/ss/sar） │ └── 网络抓包（tcpdump/wireshark） ├── 组件层 │ ├── 数据库 │ │ ├── SQL 调优 │ │ ├── 🚩 索引调优 │ │ └── 连接池配置 │ ├── 网络 IO │ │ ├── I/O 调度模型 │ │ ├── 序列化框架 │ │ └── 线程调度模型 │ ├── Web 容器 │ │ └── 线程池配置 │ └── 缓存/MQ…… └── 应用层 ├── 线程 │ ├── 死锁检查（jstack/arthas） │ ├── 🚩 线程状态分布（jstack/arthas） │ ├── 锁竞争分布（jstack/arthas） │ ├── 🚩 代码执行热点（jprofiler/zprofiler） │ ├── 🚩 占用 CPU 较重的线程（top + pidstat + jstack） │ └── 代码追踪（btrace/housemd/greys/arthas） ├── 内存 │ ├── 内存分配 │ │ ├── 常驻内存/虚拟内存（top） │ │ ├── 对象分配热点（jprofiler/zprofiler） │ │ ├── 🚩 堆内对象分布（jmap/zprofiler/MAT） │ │ ├── 类加载相关（jstat/greys/arthas） │ │ ├── 🚩 内存泄漏（gperf/MAT/zprofiler） │ │ └── 堆外内存（jmap + MAT + NMT + gdb + perf） │ └── 垃圾回收 │ ├── GC 线程使用（jinfo） │ ├── 对象晋升年龄（gclog） │ ├── 🚩 GC 的频率和时间（jstat/gclog） │ ├── 垃圾回收器类型/JVM 参数（jinfo/jcmd） │ └── 🚩 堆大小设置及分区大小（jinfo/jstat） ├── 网络 │ ├── 带宽使用 │ ├── 流量异动 │ └── 网络分区 └── ★ 业务（日志、监控…） ├── 🚩 代码逻辑 ├── 远程调用 └── 架构设计 CPU 与线程 观察 CPU 时，最常看的指标是下面三项，常用工具包括 top、ps、uptime、vmstat 和 pidstat。 ...

ThreadLocal 是什么 ThreadLocal 用于保存线程私有变量。 同一个 ThreadLocal 可以被多个线程访问，但每个线程读取和修改的都是自己保存的值，线程之间默认互不影响。 常见用途包括： 保存当前用户信息； 保存 TraceId； 保存租户或请求上下文； 在线程内部隐式传递参数。 private static final ThreadLocal<String> USER_CONTEXT = new ThreadLocal<>(); 调用 set() 时，数据并不是直接存入 ThreadLocal 对象，而是存入当前线程内部的 ThreadLocalMap： Thread └── ThreadLocalMap ├── ThreadLocal A → Value A └── ThreadLocal B → Value B 一个线程可以使用多个 ThreadLocal，但这些数据都保存在当前线程自己的 ThreadLocalMap 中。 ThreadLocal 为什么会内存泄漏 ThreadLocalMap 中的 Entry 可以简化为： static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> { Object value; } 其中： Key，也就是 ThreadLocal，是弱引用； Value 是强引用。 如果外部不再引用某个 ThreadLocal，GC 可以回收 Key，此时 Map 中可能留下： ...

设计模式 举个例子，比如我们有个导出功能，按照不同的格式导出数据，比如 CSV、Excel、JSON 等；比如我们需要导入 execl 文件，需要解析文件内容，针对不同的格式，需要不同的解析方式；再比如我们有一个给用户发送邮件功能，有可能需要用 gmail, qq, 163 等邮箱服务商，手机验证码服务也是如此。如果我们使用 if-else 或者 switch-case 来实现，代码会变得很臃肿，而且扩展性很差，多一个导出为其他格式的需求，就需要大量修改代码。 处理之前的代码可能长这样： /** * @param filePath 文件路径（含文件名） * * 导出 CSV 和 Excel 的需求 */ public void export(String filePath) { String fileType = filePath.substring(filePath.lastIndexOf(".") + 1); if ("csv".equals(fileType)) { // 导出 CSV 的具体代码，以下省略100行 } else if ("excel".equals(fileType)) { // 导出 Excel 的具体代码，以下省略100行 } else { throw new IllegalArgumentException("不支持的文件类型：" + fileType); } } 策略模式 策略模式的主要作用是用来提升一些代码的复用性的，或者解决代码中出现很多 if-else 语句的问题。 ...