Java进程CPU占用率高的排查和常见解决方案

分手后的思念是犯贱 2022-03-28 13:19 485阅读 0赞

**当系统出现卡顿或者应用程序的响应速度非常慢，就可能要考虑到服务器上排查一番，以下是我常用的排查流程：**

**1**、`top`：观察占用CPU或者MEN（内存）使用情况最高的进程,记录PID；  
`TIP:`  
（1）、“1” 显示出多个逻辑CPU使用情况；  
（2）、“X” 高亮显示CPU列，并排序,"Z"红色展示；  
（3）、“shift + <” 或者 “shift + >” 变更高亮的列；  
（4）、“F”配合 “空格”指定需要展示的列；  
（5）、“S”设置刷新的间隔时间；

**2**、`top -p PID`：观察该PID对应进程的占用情况。“shift + h” 开启线程显示，观察CPU占用较高的线程有哪些，记录对应TID；

**3**、`printf "%x\n" TID` ：将线程对应PID转为 16进制数（TID16）；

**4**、`jstack PID | grep -A 30 "nid=0x + TID16"` ：查看该线程的堆栈信息；

**5**、通过线程的堆栈信息，定位到CPU占用过高的代码，分析其原因。  
**TIP:**  
（1）、通常可以结合`jstat`来分析JVM中的内存信息；（如`jstat -gcutil PID 1000 10` 、`jstat -gc PID 1000 10`、`jstat -gccause PID 1000 10`）  
（2）、`jmap -heap PID`来查看整个JVM内存状态 ；（要注意的是在使用`CMS GC`情况下，`jmap -heap`的执行有可能会导致JAVA进程挂起）  
（3）、`jmap -histo PID` 查看JVM堆中对象详细占用情况;  
（4）、`jmap -dump:format=b,file=文件名 [pid]`导出整个JVM中内存信息。

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**常见服务器CPU过高的问题原因和对应解决方案：**

**1**、方法中存在读写文件流的操作，高并发时每个请求产生一个文件流，导致系统CPU急增。

**解决方案：**  
从线程栈日志信息中，找出导致CPU高的线程方法。读写文件流操作移出方法中，避免每次请求都产生一个文件流。

**2**、方法中使用了多线程，未使用连接池或使用了Executors.newCachedThreadPool()创建的接连池，高并发时创建出过多的后台线程。

**解决方案：**  
a、使用jstack命令统计出线程数量；  
b、找出程序中创建线程代码；  
c、使用`Executors.newFixedThreadPool(thread_size)`创建固定数量的线程池（线程数固定，无法无收），或者使用`new ThreadPoolExecutor(coreSize, maxSize, 60L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())`直接构造线程池。

**3**、发现是gc线程导致的CPU问题比较费时

**解决方案：**  
a、查看一下gc策略是否合理；  
b、用命令`jmap -histo [PID]` 分析是哪个类占用内存比较多，分析出可能存在内存泄露的地方；  
c、jvm内存调优，可使用`Jconsole、visalvm、probe`等工具查看java虚拟机中方法区、堆区（新生代、幸存代、老年代）、线程栈的内存分配，根据实际情况进行优化。

**4**、代码中存在死循环、死锁

**解决方案：**  
直接通过`jstack`获取到出问题的线程的堆栈信息，分析代码逻辑。