Java线上应用故障排查之一：高CPU占用【转】

蔚落 2022-05-21 11:12 199阅读 0赞

近期java应用，CPU使用率一直很高，经常达到100%，通过以下步骤完美解决，分享一下。

#### 方法一： ####

转载：http://www.linuxhot.com/java-cpu-used-high.html

1.jps 获取Java进程的PID。

2.jstack pid >> java.txt 导出CPU占用高进程的线程栈。

3.top -H -p PID 查看对应进程的哪个线程占用CPU过高。

4.echo “obase=16; PID” | bc 将线程的PID转换为16进制,大写转换为小写。

5.在第二步导出的Java.txt中查找转换成为16进制的线程PID。找到对应的线程栈。

6.分析负载高的线程栈都是什么业务操作。优化程序并处理问题。

#### 方法二： ####

1.使用top 定位到占用CPU高的进程PID

top

通过ps aux | grep PID命令

2.获取线程信息，并找到占用CPU高的线程

ps -mp pid -o THREAD,tid,time | sort -rn

3.将需要的线程ID转换为16进制格式

printf "%x\\n" tid

4.打印线程的堆栈信息

jstack pid |grep tid -A 30

一个应用占用CPU很高，除了确实是计算密集型应用之外，通常原因都是出现了死循环。

（友情提示：本博文章欢迎转载，但请注明出处：hankchen，[http://www.blogjava.net/hankchen][http_www.blogjava.net_hankchen]）

以我们最近出现的一个实际故障为例，介绍怎么定位和解决这类问题。

[![clip\_image002][clip_image002]][clip_image002_clip_image002]

根据top命令，发现PID为28555的[Java][]进程占用CPU高达200%，出现故障。

通过ps aux | grep PID命令，可以进一步确定是tomcat进程出现了问题。但是，怎么定位到具体线程或者代码呢？

首先显示线程列表:

ps -mp pid -o THREAD,tid,time

[![1][]][1 1]

找到了耗时最高的线程28802，占用CPU时间快两个小时了！

其次将需要的线程ID转换为16进制格式：

printf "%x\\n" tid

[![2][]][2 1]

最后打印线程的堆栈信息：

jstack pid |grep tid -A 30

[![3][]][3 1]

找到出现问题的代码了！

现在来分析下具体的代码：ShortSocketIO.readBytes(ShortSocketIO.java:106)

ShortSocketIO是应用封装的一个用短连接Socket通信的工具类。readBytes函数的代码如下：

public byte\[\] readBytes(int length) throws IOException \{

if ((this.socket == null) || (!this.socket.isConnected())) \{

throw new IOException("++++ attempting to read from closed socket");

byte\[\] result = null;

ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();

if (this.recIndex >= length) \{

bos.write(this.recBuf, 0, length);

byte\[\] newBuf = new byte\[this.recBufSize\];

if (this.recIndex > length) \{

System.arraycopy(this.recBuf, length, newBuf, 0, this.recIndex - length);

this.recBuf = newBuf;

this.recIndex -= length;

\} else \{

int totalread = length;

if (this.recIndex > 0) \{

totalread -= this.recIndex;

bos.write(this.recBuf, 0, this.recIndex);

this.recBuf = new byte\[this.recBufSize\];

this.recIndex = 0;

int readCount = 0;

while (totalread > 0) \{

if ((readCount = this.in.read(this.recBuf)) > 0) \{

if (totalread > readCount) \{

bos.write(this.recBuf, 0, readCount);

this.recBuf = new byte\[this.recBufSize\];

this.recIndex = 0;

\} else \{

bos.write(this.recBuf, 0, totalread);

byte\[\] newBuf = new byte\[this.recBufSize\];

System.arraycopy(this.recBuf, totalread, newBuf, 0, readCount - totalread);

this.recBuf = newBuf;

this.recIndex = (readCount - totalread);

totalread -= readCount;

问题就出在标红的代码部分。如果this.in.read()返回的数据小于等于0时，循环就一直进行下去了。而这种情况在网络拥塞的时候是可能发生的。

至于具体怎么修改就看业务逻辑应该怎么对待这种特殊情况了。

最后，总结下排查CPU故障的方法和技巧有哪些：

1、top命令：[Linux][]命令。可以查看实时的CPU使用情况。也可以查看最近一段时间的CPU使用情况。

2、PS命令：[linux][Linux]命令。强大的进程状态监控命令。可以查看进程以及进程中线程的当前CPU使用情况。属于当前状态的采样数据。

3、jstack：Java提供的命令。可以查看某个进程的当前线程栈运行情况。根据这个命令的输出可以定位某个进程的所有线程的当前运行状态、运行代码，以及是否死锁等等。

4、pstack：Linux命令。可以查看某个进程的当前线程栈运行情况。

转自

http://blog.csdn.net/blade2001/article/details/9065985

[http_www.blogjava.net_hankchen]: http://www.blogjava.net/hankchen
[clip_image002]: http://www.blogjava.net/images/blogjava_net/hankchen/WindowsLiveWriter/CPU_121DA/clip_image002_thumb.jpg
[clip_image002_clip_image002]: /images/20220521/3b627f17ea7d40d39eae322adbefe36d.png
[Java]: http://lib.csdn.net/base/java
[1]: /images/20220521/de277bc9bbf848848fab2a43a9f51814.png
[1 1]: http://www.blogjava.net/images/blogjava_net/hankchen/WindowsLiveWriter/CPU_121DA/1.png
[2]: /images/20220521/3624f9fc67cb457c9a08543e832028fc.png
[2 1]: http://www.blogjava.net/images/blogjava_net/hankchen/WindowsLiveWriter/CPU_121DA/2.png
[3]: /images/20220521/79f262d87e514ded92a928e4a7ef41a4.png
[3 1]: http://www.blogjava.net/images/blogjava_net/hankchen/WindowsLiveWriter/CPU_121DA/3.png
[Linux]: http://lib.csdn.net/base/linux