记录一次因HashMap死循环导致的线上cpu飚高问题_hashmap占用内存过大,怎么排查问题

1、线上问题

线上有一个服务，起转发作用，也就是用户所有的请求都必须经过这个服务。有一次突然cpu飚高，看了下内存，也在逐步升高，且内存不会下降，导致最后内存与cpu双双告警。第一次出现时为了尽快解决问题，只是重启了下线上服务，后面就又正常运行了几个月，直到又出现了第二次

2、排查过程

2.1 线上cpu占用

2.2 打印线程日志

八股文里面经常教我们线上cpu飚高都是top看下占用的进程，再打印线程日志，看下占用高的线程栈日志。于是让运维查看对应pod的线程占用情况

这里可以看到，线程115,116,777他们占用都是差不多的，因此猜测肯定是代码问题，不同线程都用到了这个代码。
于是打开线程日志，pid为116的线程，对应16进制是0x74，全局搜索后也就是如下日志：

从日志中可以看到具体的代码。
于是打开代码一看，发现是代码中用到了一个静态的HashMap作为全局缓存

    private static Map<Long, AccountAPIKeyVO> _TOKEN_MAP = new HashMap<>(1000, 1000);
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这里面根据用户Id缓存用户的一个Key值。我们都知道HashMap是线程不安全的，首先全局缓存肯定不能用HashMap，而应该用ConcurrentHashMap。

2.2 令人疑惑的问题

但是让我疑惑的是，就算HashMap有线程不安全的问题，为什么会导致cpu飚高呢？

八股文常说，HashMap在多线程使用主要有两个问题
jdk1.7:

• 线程不安全，也就是一个线程写的数据可能会丢失
• 头插法导致扩容时可能会导致循环链表
  jdk1.8使用尾插法，已经避免了循环链表问题
  但是我现在使用的是jdk1.8，为什么还会有死循环问题呢？

2.3 死循环原因：

于是查看HashMap源码，查看死循环的具体代码：
然后点进HashMap原发报错的那一行，发现是调用HashMap的get(String key)方法时，查找红黑树的节点方法时，导致了死循环

并且通过网上查找资料，最后得出一个重要结论：
jdk1.8虽然解决了扩容时的循环链表问题，但是因为本身就是一个线程不安全的类，没有任何加锁操作，其红黑树在节点旋转修改时，难以避免出现节点赋值错乱问题，从何形成死循环子午树！

最终结论

HasmMap本身不是线程安全的容器，在多线程情况下使用肯定会有各种问题。并且HashMap没有过期时间且大小会扩容，因此正好也印证了线上内存也在逐步升高的问题。