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记录一次高并发下因为引入 session 导致 JVM 老年代内存上涨的问题

简介: 记录一次高并发下因为引入 session 导致 JVM 老年代内存上涨的问题
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前几日一直在筹备一个比较大的项目,发现一个问题。当并发过高的情况,会出现老年代内存上涨的情况。

使用类似于 MAT 一样的内存分析工具,发现内存泄露的最大可能性是ConcurrentHashMap ,进一步在支配树中发现,存的都是org.apache.catalina.session.StandardSession,基本定位是 tomcat 的 session 机制导致的。

客户端的 session 是存储在 org.apache.catalina.session.ManagerBase

protected Map<String, Session> sessions = new ConcurrentHashMap<>();

可以用 arthas 看下线上的情况

watch org.apache.catalina.session.ManagerBase findSession '{params,returnObj,throwExp,target.sessions.size()}'  -n 1  -x 3

image.png

通过排查代码发现,我们项目中,在一个 filter 里面写了一段如下代码

ServletContext sc = httpServletRequest.getSession().getServletContext()

其实我们项目是不依赖 tomcat 的 session 机制的,所有的会话保持都通过 ticket 去和账号中心交互,在我们系统不存储。然后通过一个小实验可以发现当代码里不显性的调用 session 则不会存储 session 的。

@RestController
@Slf4j
public class ApiController {

    @Autowired
    HttpServletRequest httpServletRequest;

    @RequestMapping("/hello")
    public String hello() {

        ServletContext sc1 = httpServletRequest.getServletContext();
        ServletContext sc2 = httpServletRequest.getSession().getServletContext();

        if (!sc1.equals(sc2)) {
            return "500";
        }

        return "200";
    }

}
$ curl -i http://127.0.0.1:8080/hello
HTTP/1.1 200 
Set-Cookie: JSESSIONID=7893E89199F79E2EC1BA0EB25D1DCD47; Path=/; HttpOnly
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8
Content-Length: 3
Date: Mon, 25 Oct 2021 05:48:24 GMT

200

可以看到想获取ServletContext其实不需要通过session去取,两种方式获取到的是同一个对象。所以httpServletRequest.getSession().getServletContext()方式大可不必。

@RestController
@Slf4j
public class ApiController {

    @Autowired
    HttpServletRequest httpServletRequest;

    @RequestMapping("/hello")
    public String hello() {

        ServletContext sc1 = httpServletRequest.getServletContext();

        return "200";
    }

}
$ curl -i http://127.0.0.1:8080/hello
HTTP/1.1 200 
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8
Content-Length: 3
Date: Mon, 25 Oct 2021 05:49:09 GMT

200%

现在返回的 header 里面就没有了JSESSIONID了。

解决方案

虽然 tomcat 本身是有过期 session 清理方案的,ContainerBackgroundProcessor 线程专门做这件事,可以通过配置

server.tomcat.background-processor-delay = 10

来启动,默认是不开启的。不过并发过高的情况,也于事无补,毕竟默认是30分钟的过期时间。并且我们现在的应用都不依赖 tomcat 默认的 session 所以不要调用 getSession 的方法是最好的。

为什么是老年代

年轻代其实分为两部分,分别是1个Eden区和2个Survivor区(分别叫from和to),默认比例是8:1:1,一般情况下,新创建的对象都会被分配到Eden区,(除非一些特别大的对象会直接放到老年代),当Eden没有足够的空间的时候,就会触发jvm发起一次Minor GC,如果对象经过一次Minor GC还存活,并且又能被Survivor空间接受,那么将被移动到Survivor空间当中,对象在Survivor区中每熬过一次Minor GC,年龄就会增加一岁,当它的年龄增加到一定程度(15岁)时,就会被移到老年代中,当然晋升老年代的年龄可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/258084799

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