我在书写 CSS 的时候，经常犯的错误！

为了对一个文件进行读写的前提是先需要打开文件，必须使用 creat 或者 open 打开，参数是打开文件的方式，是只读、可读写还是只写。open 系统调用也会返回文件描述符。打开文件后，需要使用 close 系统调用进行关闭。close 和 open 返回的 fd 总是未被使用的最小数量。

什么是文件描述符?文件描述符就是一个数字，这个数字标示了计算机操作系统中打开的文件。它描述了数据资源，以及访问资源的方式。

当程序要求打开一个文件时，内核会进行如下操作

• 授予访问权限
• 在全局文件表(global file table)中创建一个条目(entry)
• 向软件提供条目的位置

文件描述符由唯一的非负整数组成，系统上每个打开的文件至少存在一个文件描述符。文件描述符最初在 Unix 中使用，并且被包括 Linux，macOS 和 BSD 在内的现代操作系统所使用。

当一个进程成功访问一个打开的文件时，内核会返回一个文件描述符，这个文件描述符指向全局文件表的 entry 项。这个文件表项包含文件的 inode 信息，字节位移，访问限制等。例如下图所示

 

这段命令会创建一个名为 aaa 的文件，并根据 mode 设置文件的保护位。这些位决定了哪个用户可能访问文件、如何访问。

creat 系统调用不仅仅创建了一个名为 aaa 的文件，还会打开这个文件。为了允许后续的系统调用访问这个文件，这个 creat 系统调用会返回一个 非负整数， 这个就叫做 文件描述符(file descriptor)，也就是上面的 fd。

如果在已经存在的文件上调用了 creat 系统调用，那么该文件中的内容会被清除，从 0 开始。通过设置合适的参数，open 系统调用也能够创建文件。

下面让我们看一看主要的系统调用，如下表所示
 

如上图所示，进程 A 和 B 和 C 同时加了共享锁，那么第六字节和第七字节是共享锁。

如果此时一个进程尝试在第 6 个字节处加锁，此时会设置失败并阻塞，由于该区域被 A B C 同时加锁，那么只有等到 A B C 都释放锁后，进程才能加锁成功。

Linux 文件系统调用

许多系统调用都会和文件与文件系统有关。我们首先先看一下对单个文件的系统调用，然后再来看一下对整个目录和文件的系统调用。

为了创建一个新的文件，会使用到 creat 方法，注意没有 e。

这里说一个小插曲，曾经有人问 UNIX 创始人 Ken Thompson，如果有机会重新写 UNIX ，你会怎么办，他回答自己要把 creat 改成 create ，哈哈哈哈。

这个系统调用的两个参数是文件名和保护模式

 

首先，metaspace默认的最大值是整个机器的物理内存大小，所以metaspace不断扩张会导致java程序侵占系统可用内存，最终系统没有可用的内存;而永久区则有固定的默认大小，不会扩张到整个机器的可用内存。当分配的内存耗尽时，两者均会触发full gc，但不同的是永久区在full gc时，以堆内存回收时类似的机制去回收永久区中的类元数据(Class对象)，只要是根引用无法到达的对象就可以回收掉，而metaspace判断类元数据是否可以回收，是根据加载这些类元数据的Classloader是否可以回收来判断的，只要Classloader不能回收，通过其加载的类元数据就不会被回收。这也就解释了我们这两个服务为什么在升级到1.8之后才出现问题，因为在之前的jdk版本中，虽然每次调用fastjson都创建了很多代理类，在永久区中加载类很多代理类的Class实例，但这些Class实例都是在方法调用是创建的，调用完成之后就不可达了，因此永久区内存满了触发full gc时，都会被回收掉。

而使用1.8时，因为这些代理类都是通过主线程的Classloader加载的，这个Classloader在程序运行的过程中永远也不会被回收，因此通过其加载的这些代理类也永远不会被回收，这就导致metaspace不断扩张，最终耗尽机器的内存了。

这个问题并不局限于fastjson，只要是需要通过程序加载创建类的地方，就有可能出现这种问题。「尤其是在框架中，往往大量采用类似ASM、javassist等工具进行字节码增强，而根据上面的分析，在jdk1.8之前，因为大多数情况下动态加载的Class都能够在full gc时得到回收，因此不容易出现问题」，也因此很多框架、工具包并没有针对这个问题做一些处理，一旦升级到1.8之后，这些问题就可能会暴露出来。

总结

问题解决了，接下来复盘下整个排查问题的流程，整个流程暴露了我很多问题，最主要的就是「对于JVM不同版本的内存分配还不够熟悉」，导致了对于老生代和元空间判断失误，走了很多弯路，在直接内存中排查了很久，浪费了很多时间。

其次，排查需要的「一是仔细，二是全面，」，最好将所有可能性先行整理好，不然很容易陷入自己设定好的排查范围内，走进死胡同不出来。

最后，总结一下这次的问题带来的收获：

JDK1.8开始，自带的hostspot虚拟机取消了过去的永久区，而新增了metaspace区，从功能上看，metaspace可以认为和永久区类似，其最主要的功用也是存放类元数据，但实际的机制则有较大的不同。

对于JVM里面的内存需要在启动时进行限制，包括我们熟悉的堆内存，也要包括直接内存和元生区，这是保证线上服务正常运行最后的兜底。

使用类库，请多注意代码的写法，尽量不要出现明显的内存泄漏。

对于使用了ASM等字节码增强工具的类库，在使用他们时请多加小心(尤其是JDK1.8以后)。

（编辑：淮安站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!