fastjson内存泄漏解决办法 - springboot实战电商项目mall4j

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springboot实战电商项目mall4j (https://gitee.com/gz-yami/mall4j)

java开源商城系统

环境:jdk1.8

系统:window/linux

fastjson版本:1.2.29

关键代码:

public class FastJsonUtil {
    /*
     * 将 pojo 对象转为 json 字符串,并且驼峰命名修改为下划线命名
     */
    public static String buildData(Object bean) {
        try {
            SerializeConfig config = new SerializeConfig();
            config.propertyNamingStrategy = PropertyNamingStrategy.SnakeCase;
            return JSON.toJSONString(bean, config);
        } catch (Exception e) {
            return null;
        }
    }
}
// 随意的一个实体类
public class T {
    public String userName;
    public String userArg;
    public String userGender;
    public String userAddr;

    public T(String userName, String userArg, String userGender, String userAddr) {
        this.userName = userName;
        this.userArg = userArg;
        this.userGender = userGender;
        this.userAddr = userAddr;
    }
}

模拟并发 (也可以使用 JMeter)

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(6, 6, 1, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(999999));
        for (;;) {
            // 每隔1毫秒提交一次任务
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1);
            poolExecutor.submit(Main::prcess);
        }
    }

    // 模拟一个请求调用,最终将一个 t 对象转为 json 格式返回
    public static void prcess() {
        T t = new T("1", "2", "3", "4");
        String res = FastJsonUtil.buildData(t);
        // System.out.printf(res);
    }
}

jvm 启动参数:

-Xms4g -Xmx4g -Xmn2g -Xss1024K -XX:+UseConcMarkSweepGC(限制堆内存大小、新时代区与老年代的比例调节为1:1、设置线程栈大小、以及使用 cms垃圾回收器)

运行一段时间,会发现该 java 程序占用的内存远远大于 4g。

由于已经设置的堆内存大小已经限制为 4g 以内,然而 程序占用内存远超过 4g,直接往物理内存攀升,那么可能是堆外内存(直接内存或者是 metaspace 的内存)的泄漏导致的。

在该程序代码中,并没有对直接内存的操作,没有使用 netty 等与 io 相关的框架。

为了更加精确定位是直接内存还是 metaspace,追加一个启动参数 -XX:MaxDirectMemorySize=1g,重启项目,发现没有任何效果,问题依旧存在。

所以将问题锁定到 matespace 上,使用 jmap -heap pid 查看堆使用情况:

可以发现其中的 MaxMetaspaceSize 为系统内存大小,没有收到任何限制。所以可能是因为调用 fastjson 的某个方法后,它处理了一些某些事情,需要将某些东西存到 metaspace 中,由于 metaspace 没有限制内存大小,导致 java 程序占用内存情况超过 4g,不断攀升,最终会引发内存预警。

尝试着在 jvm 启动参数加上 -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m(一般来说这两个值可以设置为一样,不再赘述),再次启动项目,模拟并发,发现占用内存情况一切正常,没有超过限制值的情况出现。

所以,到这一步,可以判断出是由于 fastjson 在处理的时候可能一直加载了某个 class,导致 metaspace 内存占用过大。

在启动参数加上 -verbose:class 后再次启动项目,观察重复加载了哪个 class

[Loaded com.alibaba.fastjson.serializer.ASMSerializer_1_T from file:/E:/maven/repository/com/alibaba/fastjson/1.2.29/fastjson-1.2.29.jar]
[Loaded com.alibaba.fastjson.serializer.ASMSerializer_1_T from file:/E:/maven/repository/com/alibaba/fastjson/1.2.29/fastjson-1.2.29.jar]
[Loaded com.alibaba.fastjson.serializer.ASMSerializer_1_T from file:/E:/maven/repository/com/alibaba/fastjson/1.2.29/fastjson-1.2.29.jar]
[Loaded com.alibaba.fastjson.serializer.ASMSerializer_1_T from file:/E:/maven/repository/com/alibaba/fastjson/1.2.29/fastjson-1.2.29.jar]
...

综上,显然可以得到结论,一直在加载的是 ASMSerializer_1_T 这个 class。

接下来就是查找 fastjson 在哪里一直重复加载了这个 class。

从 JSON.toJSONString 方法开始入手,进入到 com.alibaba.fastjson.JSON#toJSONString(java.lang.Object, com.alibaba.fastjson.serializer.SerializeConfig, com.alibaba.fastjson.serializer.SerializeFilter[], java.lang.String, int, com.alibaba.fastjson.serializer.SerializerFeature...) 方法中

再依次进入 getObjectWriter(clazz) -> config.getObjectWriter(clazz) -> put(clazz, createJavaBeanSerializer(clazz)) -> createJavaBeanSerializer(beanInfo) -> createASMSerializer(beanInfo) 方法中

在 createASMSerializer 中,有这样几行代码

......
// 拼接类名
String className = "ASMSerializer_" + seed.incrementAndGet() + "_" + clazz.getSimpleName();
String packageName = ASMSerializerFactory.class.getPackage().getName();
String classNameType = packageName.replace('.', '/') + "/" + className;
String classNameFull = packageName + "." + className;
ClassWriter cw = new ClassWriter();
// 然后这里就加载了 ASMSerializer_ 的类
cw.visit(V1_5 //
         , ACC_PUBLIC + ACC_SUPER //
         , classNameType //
         , JavaBeanSerializer //
         , new String[] { ObjectSerializer } //
);
......

所以,就是这里,每次调用到这里,就会 load ASMSerializer_1_T 到 metaspace 中。

而这部分代码在 ASMSerializerFactory 中。

回到用户代码,在 SerializeConfig config = new SerializeConfig() 这一行,进入 SerializeConfig 的无参构造,会调用它的有参构造。有参构造中有这么几行代码

if (asm) {
    asmFactory = new ASMSerializerFactory();
}

一切都很清晰了,由于一直创建 SerializeConfig,导致 ASMSerializerFactory 也会被重复创建,之后 ASMSerializerFactory 再调用 本类中的 createASMSerializer 方法的时候,就会导致重复加载 com.alibaba.fastjson.serializer.ASMSerializer_1_T

解决办法:

SerializeConfig config = new SerializeConfig();config.propertyNamingStrategy = PropertyNamingStrategy.SnakeCase; 这两行代码提到方法外面,改造如下:

public class FastJsonUtil {
     private final static SerializeConfig config = new SerializeConfig();
     static {
         config.propertyNamingStrategy = PropertyNamingStrategy.SnakeCase;
     }
    /*
     * 将 pojo 对象转为 json 字符串,并且驼峰命名修改为下划线命名
     */
    public static String buildData(Object bean) {
        try {
            return JSON.toJSONString(bean, config);
        } catch (Exception e) {
            return null;
        }
    }
}

重启项目,问题解决,不会再一直加载 ASMSerializer_1_T 这个类了。

使用 JVisualVm 观察内存活动情况

修改前的 metaspace:

1620449434760.png

1620449465608.png

修改后的 metaspace:

1620449950717.png

1620450044378.png

明显可以观察到修改后,不再频繁装载 class 、metaspace 内存情况不再急剧攀升。

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