在某些关键时刻,核心服务的稳定性直接关系到业务的成败。最近,我们的一位客户就遇到了让运维团队头疼的问题:Nginx 服务的内存像“黑洞”一样不断膨胀。临时重启只能缓解一时压力,问题却总是死灰复燃。我们将通过这篇文章分享如何用 OpenResty XRay 快速发现并定位这一隐蔽的内存泄漏问题,以及如何把复杂、漫长的内存泄漏定位过程,赋能成一个“诊断 → 规划 → 验证”可复用的闭环。

技术困境与初步诊断

我们一位客户的核心 Nginx 服务内存占用持续上涨,仿佛一个“内存黑洞”。虽然临时重启能缓解一时的压力,但问题很快再次出现。

Screenshot

挑战与风险:

  • 技术层: 生产环境下的 C/C++ 进程的内存泄漏,堪称最难解决的问题之一。传统调试工具(如 GDB)无法直接用于线上,而代码审计则如同大海捞针,耗时且低效。
  • 业务层: 如果放任不管,内存消耗会持续加剧,导致 响应变慢、频繁崩溃,最终威胁核心业务的连续性。这意味着:用户体验下降,用户逐渐流失;品牌声誉受损和直接的经济损失。

靠定时重启来“续命”,无异于饮鸩止渴,让整个业务长期暴露在风险之中。在接到求助后,我们立即利用动态追踪产品 OpenResty XRay 直接在生产环境对内存分配进行分析。仅仅几分钟,工具就自动生成了内存泄露火焰图,为问题排查提供了清晰的突破口。

Screenshot

火焰图一目了然地显示了内存分配主要集中在三个区域:

  1. Nginx 内存池
  2. TLS 相关内存
  3. ngx_dubbo_module 函数

Nginx 内存池和 TLS 都是久经考验的成熟组件,发生内存泄漏的概率极低。因此,我们将分析的重点迅速锁定在嫌疑最大的 ngx_dubbo_module 函数上。

火焰图指路,锁定内存泄漏的“重灾区”

第一步:锁定可疑函数。

借助 OpenResty XRay 的强大动态追踪能力,我们不需要翻阅海量日志或进行地毯式代码审计,就能像“庖丁解牛”一样高效地剖析问题,我们 zoom in 嫌疑最大的 ngx_dubbo_module 函数。

Screenshot

内存泄露火焰图清晰地指出,内存分配的峰顶指向了 ngx_dubbo_hessian2_encode_payload_map 函数,这里就是内存泄漏的“重灾区”。

第二步:深入代码,发现疑点。

通过火焰图,我们直接定位到了那个最可疑的函数。深入其源码,我们很快就发现了问题所在:代码在处理数据时,会专门为一部分内容分配一块新的内存来存放。

然而,通读整个处理流程,我们都没有找到任何释放这块内存的操作。直觉告诉我们,问题就出在这里。这块新分配的内存被封装后,传递给了后续的模块进行处理。它的生命周期到底由谁管理?

第三步:顺藤摸瓜,水落石出。

为了弄清真相,我们追溯了这块内存在后续模块中的传递路径。我们发现,接收这块内存的模块拥有一套自己的内存回收机制,用于自动清理不再使用的对象。

关键在于,一个对象是否会被这个机制回收,取决于它是如何被“告知”给这个模块的。在客户的场景中,这块内存被传递进去时,由于其创建方式的特殊性,它被错误地标记为“无需本模块管理”。这相当于告诉回收机制:“这块内存有别人管,你不用操心。”然而,实际上并没有任何“别人”来负责释放它。

由于这个错误的信号,自动回收机制完美地跳过了这块内存。随着请求不断涌入,无数这样的内存被分配出来,却永远得不到释放,内存泄漏由此产生。我们通过火焰图直接定位到了分配内存的函数的具体代码行,并清晰地指出了这块内存为何没能被自动回收。客户根据这一明确的线索,通过分析相关源码,很快就确认了内存泄漏的根本原因。

从被动应对到主动赋能:XRay 带来的排障新闭环

在追求系统稳定性的道路上,许多团队陷入了一个怪圈:为了解决问题,搜集更多的数据来获得更多的线索,为了收集更多的数据,增加更多的监控指标,搭建更复杂的 Dashboard,投入巨额预算购买更多的监控工具。结果这些工具带来了大量碎片化的信息,数据越来越多,信噪比却越来越低。工程师们依然要在“数据坟场”中翻找蛛丝马迹,淘金一样筛选有价值的信息。

这种模式的根本缺陷在于,它将技术问题如内存泄漏与商业成本:

  • 一次内存泄漏告警,看似只是技术指标的波动,背后却是工程师宝贵时间的流失;
  • 一次频繁的线上异常,不仅威胁系统稳定,更意味着业务中断的潜在风险;
  • 持续高昂的监控投入,却换不来相匹配的洞察产出。

说到底,这不是“数据太少”,而是“有用的答案太少”。真正高效的可观测性工具,应该像一把“手术刀”,直接切入问题根源,而不是再给团队一把“铁锹”,让大家在数据堆里没日没夜地挖。这正是下一代可观测性平台所要解决的核心矛盾:

  • 从表象指标走向因果链条
  • 从被动告警走向主动分析洞察
  • 从消耗人力走向真正释放研发生产力

总结

在这个案例中,OpenResty XRay 展示了另一种方式:把复杂、漫长的过程,变成一个可复用的闭环。我们称之为 “诊断 → 规划 → 验证”

  • 精准切入: 传统方法是“多看点数据,也许能找到线索”。XRay 的方式则不同:通过火焰图等可视化工具,它直接指向问题所在,让团队在几分钟内就能看到根因。它提供的不是更多的监控指标,而是关键的、能推动行动的洞察。
  • 从确凿证据出发制定方案: 当知道问题精确落在某一行代码或某个 C/C++ 进程时,修复方案就能直奔主题。团队不需要反复试错,而是基于明确证据,快速形成清晰、有效的行动步骤。
  • 立即验证,形成完整闭环: 修复上线后,XRay 可以再次分析,确认问题是否已彻底消除。这种快速验证机制,让整个过程真正闭环:诊断、行动、验证,环环相扣。

这种闭环能力带来的价值,已经远远超越了单一 Bug 的解决:

  • 技术价值: 赋能团队以无侵入的方式,直达生产环境中的 C/C++ 进程,将复杂问题简单化、可视化。
  • 商业价值:
    • 保障业务稳定: 快速消除潜在故障,保障服务的高可用性。
    • 提升研发效率: 将工程师从繁琐、低效的 Debugging 中解放出来,投入到更有价值的业务创新中。
    • 优化资源成本: 避免因未知性能问题而进行的过度资源配置,实现真正的成本控制。

在这个数据过载的时代,技术团队需要的不再是更多监控面板,而是一种更智能、更可信赖的方式,帮他们在最短时间内找到问题、解决问题,这才是可观测性的真正价值所在。

关于 OpenResty XRay

OpenResty XRay 是一款动态追踪产品,它可以自动分析运行中的应用,以解决性能问题、行为问题和安全漏洞,并提供可行的建议。在底层实现上,OpenResty XRay 由我们的 Y 语言驱动,可以在不同环境下支持多种不同的运行时,如 Stap+、eBPF+、GDB 和 ODB。

关于作者

章亦春是开源 OpenResty® 项目创始人兼 OpenResty Inc. 公司 CEO 和创始人。

章亦春(Github ID: agentzh),生于中国江苏,现定居美国湾区。他是中国早期开源技术和文化的倡导者和领军人物,曾供职于多家国际知名的高科技企业,如 Cloudflare、雅虎、阿里巴巴, 是 “边缘计算“、”动态追踪 “和 “机器编程 “的先驱,拥有超过 22 年的编程及 16 年的开源经验。作为拥有超过 4000 万全球域名用户的开源项目的领导者。他基于其 OpenResty® 开源项目打造的高科技企业 OpenResty Inc. 位于美国硅谷中心。其主打的两个产品 OpenResty XRay(利用动态追踪技术的非侵入式的故障剖析和排除工具)和 OpenResty Edge(最适合微服务和分布式流量的全能型网关软件),广受全球众多上市及大型企业青睐。在 OpenResty 以外,章亦春为多个开源项目贡献了累计超过百万行代码,其中包括,Linux 内核、Nginx、LuaJITGDBSystemTapLLVM、Perl 等,并编写过 60 多个开源软件库。

关注我们

如果您喜欢本文,欢迎关注我们 OpenResty Inc. 公司的博客网站 。也欢迎扫码关注我们的微信公众号:

我们的微信公众号

翻译

我们提供了英文版原文和中译版(本文)。我们也欢迎读者提供其他语言的翻译版本,只要是全文翻译不带省略,我们都将会考虑采用,非常感谢!