如何處理Java應用在CPU高時的問題排查與解決

如何處理Java應用在CPU高時的問題排查與解決


在Tomcat的應用下，出現Java進程佔用非常高的CPU，而內存卻佔用很少時，就需要考慮是否程序中有線程死鎖的情況出現，造成了CPU資源無法釋放；這時就要通過對CPU的線程及進程進行分析來找到問題的原因；
查找與定位問題通常分爲以下幾步：
1. 確定當前Java的進程ID: 
ps -ef|grep java得到當前運行的java進程的PID；
如得到的ID爲10000
2.找到Java線程後，需要再定位實際在CPU中運行的線程情況，我們知識進程是表明一個程序，而線程是程序中實際在CPU中進行時間片的運算，因此我們需要定位到實際的線程情況：
方法一：ps -mp 10000 -o THREAD,tid,time | sort -rn
顯示結果如：
USER     %CPU PRI SCNT WCHAN  USER SYSTEM   TID     TIME
root     98.5  19    - -         -      -  10001 00:35:48
root     90.1  19    - -         -      -  10102 00:20:16
...
方法二：top -Hp 10000 -d 1 -n 3
顯示結果如：
top - 23:37:41 up  1:17,  4 users,  load average: 0.09, 0.08, 0.12
Threads:   7 total,   0 running,   7 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.5 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 99.5 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem:   3750588 total,  2459188 used,  1291400 free,   126660 buffers
KiB Swap:        0 total,        0 used,        0 free,  1361336 cached


  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND     
12571 kevin     20   0 1167372  98148  31888 S  2.0  2.6   0:07.13 chrome      
12575 kevin     20   0 1167372  98148  31888 S  0.0  2.6   0:00.60 Chrome_Chi+ 
12576 kevin     20   0 1167372  98148  31888 S  0.0  2.6   0:00.00 VC manager  
12577 kevin     20   0 1167372  98148  31888 S  0.0  2.6   0:00.00 HTMLParser+ 
12578 kevin     20   0 1167372  98148  31888 S  0.0  2.6   0:00.00 Media       
12591 kevin     20   0 1167372  98148  31888 S  0.0  2.6   0:00.00 FFmpegDemu+ 
12593 kevin     20   0 1167372  98148  31888 S  0.0  2.6   0:00.02 AudioOutpu+ 
它會列出此進程下所有的線程數，線程數即爲TID，裏面標注出了每個線程佔用CPU的資源數和佔用的時間，根據此結果我們發現這兩個線程是有問題的；
接下來我們要根據線程找到實際在CPU中運行的程序堆棧；
3.有了線程ID：10001，10002，我們需要首先將其轉換爲十六進制：
printf "%x\n" 10001
輸出：2711
printf "%x\n" 10101
輸出：2776

十六進制的線程地址有了；

4. 我們需要拿到當前線程的堆棧信息，我們有兩種方法獲取它的堆棧信息：

4.1 kill -3 10000 完了去日誌中找到輸出的信息，然後 拿着線程ID：10001,10101的十六進制去日誌中定位；
4.2 對於java程序還可以使用它的debug工具：jstack 10000|grep 2711 -A 30打印出包含此地址的線程堆棧，從而找到Java程序中哪些代碼一直在CPU中佔着資源不釋放；
打印出的堆棧信息如：

见附件图