生产问题（十二）GC垃圾回收导致空指针

一、引言

? ? ? ? 最近线上出现由于线程池任务执行超时导致的空指针，按道理说基本不会很多执行超时的，看了看监控，那个时间点发生了gc，gc时间超过5s。

? ? ? ? 说明这次是gc垃圾回收导致的问题，实际上需要排查解决的是垃圾回收问题。表象总是和实际的原因差距很大。

二、环境

? ? ? ? 操作系统、容器环境没什么好说的，主要是GC相关的

? ? ? ? jvm参数：

-Xmx12288m -Xms12288m -Xss256k -XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=256m -XX:MaxGCPauseMillis=200 -XX:+UseG1GC -XX:-OmitStackTraceInFastThrow -XX:MinHeapFreeRatio=30 -XX:MaxHeapFreeRatio=50 -Djava.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism=4 -XX:CICompilerCount=3 -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m  -XX:ActiveProcessorCount=4 -XX:+PreserveFramePointer -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=32M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 

? ? ? ? gc收集器是g1

????????最大堆大小：12288.00 MB

????????最大非堆大小：1256.00 MB

? ? ? ? g1是整堆收集，收集他定义的region策略。所以监控上所有的gc时间都给到了young gc，达到5s，是让同事很疑惑的。其实监控显示的不太对，属于汇总时间。

三、分析-TCP丢包

? ? ? ? 这个方向实际对不上这个问题，只是有一些特征显示有这种可能，后面被其他机器的现象排除了。

????????但是这个猜测方向有没有必要呢，当然是有的。发现问题去排查解决本来就是根据原理先提出一些方向，对这些方向进行论证，排除错误的方向，留下可能的方向再去找依据支持这个论点，再通过实验解决问题。

????????即使一个方向对不上这次的问题，只要他的理论没有问题，他就可能在下一次映射在其他的问题上。老话说的好：大胆猜测，小心求证。

1、丢包监控

? ? ? ? 作者为什么会产生丢包影响gc的猜测呢？因为在监控上显示在对应的时间点发生了tcp丢包重传的问题，监控拉长之后这个突峰也是非常明显。

? ? ? ? 但是这个现象为什么会联系到gc延长的问题呢？作者是这样思考的：TCP丢包重传默认上1s，如果是本来很快结束的请求因为重传而迟迟不结束，那么这个处理任务相关的所有对象都不能释放，不能被gc回收。? ? ??

? ? ? ? 这也是之前作者的经验，丢包导致了请求延长，有兴趣的同学可以看看之前发生的问题

生产问题（五）TCP丢包排查_tcp connection lost怎么排查-CSDN博客

生产问题（五）TCP丢包解决_tcp丢包的解决方案-CSDN博客

2、TCP参数

? ? ? ? 有了猜测就看看当前的设置是不是这样，说不定重传设置的很低呢，在机器上输入

sysctl -a

? ? ? ? 查看一下重传的retrans参数，的确是1s

3、其他机器

????????接下来需要确认其他机器，是不是所有的发生这种gc延长的机器和对应的时间都有丢包重传的现象。

? ? ? ? 很明显，作者发现其他机器或者其他时间点都没有，那就不是这个原因。也幸好有多个机器、多个时间点，不然这个可能性不能排查，也就需要更多的验证。

四、分析-GC日志

? ? ? ? 工具还是挺全的，在机器发布的时候就会生成一份GC日志，后续不断写入，所以可以看到当时发生了什么。

????????基本上每一个对应的机器和时间点都看到了Evacuation Failure，在region复制转移的时候，对象分配失败了，to-space exhausted也是一个比较明显的特征

五、分析-GC调优?

1、G1ReservePercent

????????G1ReservePercent没有设置，那就是默认的10%预留空间给存活对象转移，这个比例是相对于整堆的，那么预留空间就有1.2g左右，这个看起来也是满了，因为Heap: 12115.1M(12288.0M)->10604.0M(12288.0M)。

? ? ? ? 那么要不要调大G1ReservePercent呢，作者感觉是不需要的，1.2g不少了，这样还不行，再调大也没什么用处。比例应该没什么问题。

2、G1HeapRegionSize

?????????G1HeapRegionSize没有设置，通常情况下，G1 会将堆内存划分为 2048 个 Region，我们堆内存的大小为 12G ，那么每个 Region 的大小为 6MB左右。那么超过1/2Region大小的都会作为大对象准备放入Humongous区域，对象的大小为Region的几倍，会使用多个连续的Humongous区域来存储这个大对象。

? ? ? ? 再结合当前的处理任务会产生大对象，每个大对象都会达到几十M，如果是region里面分配不下，然后需要整合几个Humongous存放，为了能找到连续的H区,有时候不得不启动Full GC，那么就比较符合这个现象了。

? ? ? ?这样看来就可以调整G1HeapRegionSize，把region放大，免得这些大对象放不下，需要整合多个Humongous。

六、总结

? ? ? ? 这一次的问题涉及到网络、jvm、gc多方面的知识，需要经过多种原理剖析论证，锁定了方向之后就需要实验了，作者后续会把实验结果同步。

????????发现问题去排查解决本来就是根据原理先提出一些方向，对这些方向进行论证，排除错误的方向，留下可能的方向再去找依据支持这个论点，再通过实验解决问题。

????????即使一个方向对不上这次的问题，只要他的理论没有问题，他就可能在下一次映射在其他的问题上。老话说的好：大胆猜测，小心求证。有了解的同学也可以谈谈自己的想法，给我们多一些验证方向。

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