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小时候，哭是我们解决问题的绝招。长大后，笑是我们面对现实的武器。

UsefulScripts-Java脚本

工具 2018/07/22

本文于 1331 天之前发表，文中内容可能已经过时。

show-busy-java-threads.sh

用于快速排查Java的CPU性能问题(top us值过高)，自动查出运行的Java进程中消耗CPU多的线程，并打印出其线程栈，从而确定导致性能问题的方法调用。

PS，如何操作可以参见@bluedavy的《分布式Java应用》的【5.1.1 cpu消耗分析】一节，说得很详细：

  1. top命令找出有问题Java进程及线程id：
    1. 开启线程显示模式
    2. 按CPU使用率排序
    3. 记下Java进程id及其CPU高的线程id
  2. 用进程id作为参数，jstack有问题的Java进程
  3. 手动转换线程id成十六进制（可以用printf %x 1234）
  4. 查找十六进制的线程id（可以用grep）
  5. 查看对应的线程栈

查问题时，会要多次这样操作以确定问题，上面过程太繁琐太慢了。

用法

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show-busy-java-threads.sh
# 从 所有的 Java进程中找出最消耗CPU的线程（缺省5个），打印出其线程栈。

show-busy-java-threads.sh -c <要显示的线程栈数>

show-busy-java-threads.sh -c <要显示的线程栈数> -p <指定的Java Process>

##############################
# 注意：
##############################
# 如果Java进程的用户 与 执行脚本的当前用户 不同，则jstack不了这个Java进程。
# 为了能切换到Java进程的用户，需要加sudo来执行，即可以解决：
sudo show-busy-java-threads.sh

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$ show-busy-java-threads.sh
[1] Busy(57.0%) thread(23355/0x5b3b) stack of java process(23269) under user(admin):
"pool-1-thread-1" prio=10 tid=0x000000005b5c5000 nid=0x5b3b runnable [0x000000004062c000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    at java.text.DateFormat.format(DateFormat.java:316)
    at com.xxx.foo.services.common.DateFormatUtil.format(DateFormatUtil.java:41)
    at com.xxx.foo.shared.monitor.schedule.AppMonitorDataAvgScheduler.run(AppMonitorDataAvgScheduler.java:127)
    at com.xxx.foo.services.common.utils.AliTimer$2.run(AliTimer.java:128)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:662)

[2] Busy(26.1%) thread(24018/0x5dd2) stack of java process(23269) under user(admin):
"pool-1-thread-2" prio=10 tid=0x000000005a968800 nid=0x5dd2 runnable [0x00000000420e9000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2882)
    at java.lang.AbstractStringBuilder.expandCapacity(AbstractStringBuilder.java:100)
    at java.lang.AbstractStringBuilder.append(AbstractStringBuilder.java:572)
    at java.lang.StringBuffer.append(StringBuffer.java:320)
    - locked <0x00000007908d0030> (a java.lang.StringBuffer)
    at java.text.SimpleDateFormat.format(SimpleDateFormat.java:890)
    at java.text.SimpleDateFormat.format(SimpleDateFormat.java:869)
    at java.text.DateFormat.format(DateFormat.java:316)
    at com.xxx.foo.services.common.DateFormatUtil.format(DateFormatUtil.java:41)
    at com.xxx.foo.shared.monitor.schedule.AppMonitorDataAvgScheduler.run(AppMonitorDataAvgScheduler.java:126)
    at com.xxx.foo.services.common.utils.AliTimer$2.run(AliTimer.java:128)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.runTask(ThreadPoolExecutor.java:886)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:908)
...

上面的线程栈可以看出，CPU消耗最高的2个线程都在执行java.text.DateFormat.format，业务代码对应的方法是shared.monitor.schedule.AppMonitorDataAvgScheduler.run。可以基本确定：

  • AppMonitorDataAvgScheduler.run调用DateFormat.format次数比较频繁。
  • DateFormat.format比较慢。（这个可以由DateFormat.format的实现确定。）

多个执行几次show-busy-java-threads.sh，如果上面情况高概率出现，则可以确定上面的判定。
# 因为调用越少代码执行越快，则出现在线程栈的概率就越低。

分析shared.monitor.schedule.AppMonitorDataAvgScheduler.run实现逻辑和调用方式，以优化实现解决问题。

贡献者

  • silentforce改进此脚本，增加对环境变量JAVA_HOME的判断。 #15
  • liuyangc3
    • 优化性能，通过read -a简化反复的awk操作 #51
    • 发现并解决jstack非当前用户Java进程的问题 #50

show-duplicate-java-classes

找出Java Lib（Java库，即Jar文件）或Class目录（类目录）中的重复类。

Java开发的一个麻烦的问题是Jar冲突（即多个版本的Jar），或者说重复类。会出NoSuchMethod等的问题，还不见得当时出问题。找出有重复类的Jar，可以防患未然。

用法

  • 通过脚本参数指定Libs目录，查找目录下Jar文件，收集Jar文件中Class文件以分析重复类。可以指定多个Libs目录。
    注意，只会查找这个目录下Jar文件，不会查找子目录下Jar文件。因为Libs目录一般不会用子目录再放Jar，这样也避免把去查找不期望Jar。
  • 通过-c选项指定Class目录，直接收集这个目录下的Class文件以分析重复类。可以指定多个Class目录。
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# 查找当前目录下所有Jar中的重复类
show-duplicate-java-classes

# 查找多个指定目录下所有Jar中的重复类
show-duplicate-java-classes path/to/lib_dir1 /path/to/lib_dir2

# 查找多个指定Class目录下的重复类。 Class目录 通过 -c 选项指定
show-duplicate-java-classes -c path/to/class_dir1 -c /path/to/class_dir2

# 查找指定Class目录和指定目录下所有Jar中的重复类的Jar
show-duplicate-java-classes path/to/lib_dir1 /path/to/lib_dir2 -c path/to/class_dir1 -c path/to/class_dir2

JDK开发场景使用说明

以Maven作为构建工程示意过程。

对于一般的工程
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# 在项目模块目录下执行，拷贝依赖Jar到目录target/dependency下
$ mvn dependency:copy-dependencies -DincludeScope=runtime
...
# 检查重复类
$ show-duplicate-java-classes target/dependency
...
对于Web工程

对于Web工程，即war maven模块，会打包生成war文件。

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# 在war模块目录下执行，生成war文件
$ mvn install
...
# 解压war文件，war文件中包含了应用的依赖的Jar文件
$ unzip target/*.war -d target/war
...
# 检查重复类
$ show-duplicate-java-classes -c target/war/WEB-INF/classes target/war/WEB-INF/lib
...

Android开发场景使用说明

Android开发，有重复类在编译打包时会报[Dex Loader] Unable to execute dex: Multiple dex files define Lorg/foo/xxx/Yyy。

但只会给出一个重复类名，如果重复类比较多时，上面打包/报错/排查会要进行多次，而Android的打包比较费时，这个过程比较麻烦，希望可以一次把所有重复类都列出来，一起排查掉。

以Gradle作为构建工程示意过程。

在App的build.gradle中添加拷贝库到目录build/dependencies下。

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task copyDependencies(type: Copy) {
    def dest = new File(buildDir, "dependencies")

    // clean dir
    dest.deleteDir()
    dest.mkdirs()

    // fill dir with dependencies
    from configurations.compile into dest
}
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# 拷贝依赖
$ ./gradlew app:copyDependencies
...
# 检查重复类
$ show-duplicate-java-classes app/build/dependencies
...

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$ show-duplicate-java-classes WEB-INF/lib
COOL! No duplicate classes found!

================================================================================
class paths to find:
================================================================================
1  : WEB-INF/lib/sourceforge.spring.modules.context-2.5.6.SEC02.jar
2  : WEB-INF/lib/misc.htmlparser-0.0.0.jar
3  : WEB-INF/lib/normandy.client-1.0.2.jar
...

$ show-duplicate-java-classes -c WEB-INF/classes WEB-INF/lib
Found duplicate classes in below class path:
1  (293@2): WEB-INF/lib/sourceforge.spring-2.5.6.SEC02.jar WEB-INF/lib/sourceforge.spring.modules.orm-2.5.6.SEC02.jar
2  (2@3): WEB-INF/lib/servlet-api-3.0-alpha-1.jar WEB-INF/lib/jsp-api-2.1-rev-1.jar WEB-INF/lib/jstl-api-1.2-rev-1.jar
3  (104@2): WEB-INF/lib/commons-io-2.2.jar WEB-INF/lib/jakarta.commons.io-2.0.jar
4  (6@3): WEB-INF/lib/jakarta.commons.logging-1.1.jar WEB-INF/lib/commons-logging-1.1.1.jar WEB-INF/lib/org.slf4j.jcl104-over-slf4j-1.5.6.jar
5  (344@2): WEB-INF/lib/sourceforge.spring-2.5.6.SEC02.jar WEB-INF/lib/sourceforge.spring.modules.context-2.5.6.SEC02.jar
...

================================================================================
Duplicate classes detail info:
================================================================================
1  (293@2): WEB-INF/lib/sourceforge.spring-2.5.6.SEC02.jar WEB-INF/lib/sourceforge.spring.modules.orm-2.5.6.SEC02.jar
    1   org/springframework/orm/toplink/TopLinkTemplate$13.class
    2   org/springframework/orm/hibernate3/HibernateTemplate$24.class
    3   org/springframework/orm/jpa/vendor/HibernateJpaDialect.class
    4   org/springframework/orm/hibernate3/TypeDefinitionBean.class
    5   org/springframework/orm/hibernate3/SessionHolder.class
    ...
2  (2@3): WEB-INF/lib/servlet-api-3.0-alpha-1.jar WEB-INF/lib/jsp-api-2.1-rev-1.jar WEB-INF/lib/jstl-api-1.2-rev-1.jar
    1   javax/servlet/ServletException.class
    2   javax/servlet/ServletContext.class
3  (104@2): WEB-INF/lib/commons-io-2.2.jar WEB-INF/lib/jakarta.commons.io-2.0.jar
    1   org/apache/commons/io/input/ProxyReader.class
    2   org/apache/commons/io/output/FileWriterWithEncoding.class
    3   org/apache/commons/io/output/TaggedOutputStream.class
    4   org/apache/commons/io/filefilter/NotFileFilter.class
    5   org/apache/commons/io/filefilter/TrueFileFilter.class
    ...
...

================================================================================
class paths to find:
================================================================================
1  : WEB-INF/lib/sourceforge.spring.modules.context-2.5.6.SEC02.jar
2  : WEB-INF/lib/misc.htmlparser-0.0.0.jar
3  : WEB-INF/lib/normandy.client-1.0.2.jar
4  : WEB-INF/lib/xml.xmlgraphics__batik-css-1.7.jar-1.7.jar
5  : WEB-INF/lib/jakarta.ecs-1.4.2.jar
...

贡献者

tgic提供此脚本。友情贡献者的链接commandlinefu.cn|微博linux命令行精选

find-in-jars.sh

在当前目录下所有jar文件里，查找类或资源文件。

用法

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find-in-jars.sh 'log4j\.properties'
find-in-jars.sh 'log4j\.xml$' -d /path/to/find/directory
find-in-jars.sh log4j\\.xml
find-in-jars.sh 'log4j\.properties|log4j\.xml'

注意，后面Pattern是grep的 扩展正则表达式。

示例

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$ ./find-in-jars 'Service.class$'
./WEB-INF/libs/spring-2.5.6.SEC03.jar!org/springframework/stereotype/Service.class
./rpc-benchmark-0.0.1-SNAPSHOT.jar!com/taobao/rpc/benchmark/service/HelloService.class

参考资料

在多个Jar(Zip)文件查找Log4J配置文件的Shell命令行

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