# online-problem

**Repository Path**: leeos/online-problem

## Basic Information

- **Project Name**: online-problem
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-09-02
- **Last Updated**: 2026-09-02

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Java 线上故障模拟演练项目

> 给开发 / 测试 / 运维同学练习**线上高频问题排查**的沙盒项目。
> 纯原生 Java（JDK8+/JDK17 均可）、无 Spring、零第三方依赖，`main` 方法一键复现。

覆盖 6 大核心线上问题，每个场景都配套：**故障原理（类头注释）+ 复现代码 + JVM 启动参数 + 排查步骤 + 解决方案**。

## 快速开始

```bash
./scripts/compile.sh      # 编译（或直接用 run.sh，会自动编译）
./run.sh                  # 交互式菜单：选大类 → 选场景 → 跑起来 → 另开终端排查
# 或直接进某个大类: ./run.sh cpu | oom | thread | gc | leak
```

要求：JDK 8 及以上（本机有 JDK8~JDK17 均可）。排查工具用 JDK 自带 `jstack / jmap / jstat / jcmd / jhsdb`，可选装 Arthas。

> 大部分故障会**一直运行**，复现后按 `Ctrl+C` 结束即可。OOM 类大多自带「保留现场」逻辑，方便边跑边 `jmap`。

## 目录结构

```
src/main/java/com/demo/online/problem
├── cpu/CpuFullDemo.java          # CPU 100%：死循环/正则回溯/MD5/字符串拼接/排序
├── oom/HeapOomDemo.java          # 堆溢出(heap) + GC overhead + 超大对象(huge) + 缓慢泄漏(slow)
├── oom/StackOomDemo.java         # 栈溢出(sof/deep/json) + 创建线程 OOM(thread)
├── oom/MetaspaceOomDemo.java     # 元空间溢出：动态代理(proxy)/lambda/lambda 元工厂/动态编译(compile)
├── oom/DirectMemoryOomDemo.java  # 直接内存溢出：direct/nofree/unsafe/mmap
├── thread/DeadLockDemo.java      # 线程死锁：双锁交叉(lock)/环状(ring)/JUC(all)
├── thread/ThreadBlockDemo.java   # 线程阻塞：blocked/wait/park/join/pool/io
├── thread/BusyWaitDemo.java      # 空转 CPU 飙升 vs 正确 wait/notify(healthy 对照组)
├── gc/FullGcFrequentDemo.java    # 频繁 Full GC：promote/humongous/system(误调System.gc)/leak
├── leak/StaticMemoryLeak.java    # 静态集合泄漏：map/listener/weak(对照)
└── leak/ThreadLocalLeak.java     # ThreadLocal 泄漏：pool(内存)/static(数据串号)
```

## 场景 → JVM 参数速查

| 场景 | 启动命令（JVM 参数已调好，可直接跑） |
|---|---|
| CPU 综合 | `java -cp target/classes com.demo.online.problem.cpu.CpuFullDemo mix` |
| 堆溢出 | `java -Xms64m -Xmx64m -cp target/classes com.demo.online.problem.oom.HeapOomDemo heap` |
| GC overhead | `java -Xms64m -Xmx64m -XX:+UseParallelGC -cp target/classes com.demo.online.problem.oom.HeapOomDemo gcoverhead` |
| 栈溢出 | `java -Xss256k -cp target/classes com.demo.online.problem.oom.StackOomDemo sof` |
| 元空间溢出 | `java -XX:MaxMetaspaceSize=32m -cp target/classes com.demo.online.problem.oom.MetaspaceOomDemo proxy` |
| 直接内存溢出 | `java -XX:MaxDirectMemorySize=64m -Xmx128m -cp target/classes com.demo.online.problem.oom.DirectMemoryOomDemo direct` |
| 线程死锁 | `java -cp target/classes com.demo.online.problem.thread.DeadLockDemo all` |
| 线程阻塞 | `java -cp target/classes com.demo.online.problem.thread.ThreadBlockDemo all` |
| 空转 CPU | `java -cp target/classes com.demo.online.problem.thread.BusyWaitDemo mix` |
| 频繁 Full GC | `java -Xms256m -Xmx256m -Xmn32m -XX:SurvivorRatio=8 -XX:MaxTenuringThreshold=1 -XX:+UseParallelGC -cp target/classes com.demo.online.problem.gc.FullGcFrequentDemo promote` |
| 静态缓存泄漏 | `java -Xms256m -Xmx256m -cp target/classes com.demo.online.problem.leak.StaticMemoryLeak map` |
| ThreadLocal 泄漏 | `java -Xms256m -Xmx256m -cp target/classes com.demo.online.problem.leak.ThreadLocalLeak pool` |

完整手册见 [`docs/排查手册.md`](docs/排查手册.md)（每个场景含预期现象 + 逐步排查命令 + 修复与验证）。

## 排查工具箱速查

| 目的 | 命令 |
|---|---|
| 找最耗 CPU 的进程 | `top` |
| 进程内最耗 CPU 的线程(TID) | `top -H -p <PID>` |
| TID 十进制→十六进制 | `printf '%x\n' <TID>` |
| 线程栈 / 死锁检测 | `jstack <PID>`（出现 `Found one Java-level deadlock` 即死锁） |
| 堆概况 / 大对象 | `jmap -heap <PID>` / `jmap -histo:live <PID> \| head` |
| GC 统计（FGC/YGC/耗时） | `jstat -gcutil <PID> 1000` |
| 导出堆转储 | `jmap -dump:format=b,file=/tmp/x.hprof <PID>` |
| 查看 JVM 参数 / 类加载 | `jcmd <PID> VM.flags` / `GC.class_histogram` |
| 在线诊断（火焰图） | `arthas`：`thread -n 3`、`profiler start --event cpu` |

## 演练建议路径（从易到难）

1. **CPU 100%**：`CpuFullDemo loop` → `top -H` → `jstack` 三次定位热点行
2. **线程死锁**：`DeadLockDemo all` → `jstack` 直接看 JVM 自检出的死锁环
3. **线程阻塞**：`ThreadBlockDemo all` → 统计各状态线程 → 逐个讲应对策略
4. **堆溢出**：`HeapOomDemo heap` → `jmap -histo` 找占用大头
5. **频繁 Full GC**：`FullGcFrequentDemo promote` → `jstat -gcutil` 观察 FGC 曲线 → 对照讲解晋升与老年代参数
6. **内存泄漏**：`StaticMemoryLeak map` → 连续 `jmap -histo:live` 两次，看字节数不降反升
7. **元空间/直接内存**：进阶，讲「堆外不是 -Xmx 管」的经典误区
8. **ThreadLocal 串号**：安全面试题，`ThreadLocalLeak static` 演示脏数据

## 免责提示

- 所有 Demo 只消耗**本进程内**的资源，不影响宿主机其它进程；但 CPU 场景会真的把核打满、OOM 场景会占满内存，请在演示/测试环境运行，别在生产机跑。
- `StackOomDemo thread`、`DirectMemoryOomDemo unsafe` 会吃系统内存/进程数上限，慎用并提前预估资源。