Java程序CPU高占用問題實戰分享

IT那活兒發布于2023-01-11 13:19 / 678人閱讀

Java程序CPU高占用問題實戰分享

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對于作為服務器算力的核心部件CPU來說，異常高的占用會影響服務的正常運行。

某個Java應用占用過高CPU，如果不是程序過于復雜需要優化，則可能是程序邏輯有問題，那么如何根據CPU高占用的現象排查程序問題，接下來通過實際案例來演示。

案例一

1. top命令定位CPU高占用Java進程PID.

2. 再使用top -Hp 4315查看該進程下各個線程的cpu使用情況，4315是步驟1中高CPU占用的進程號PID，可觀察到前10個線程的CPU占用異常高.

3. 選取步驟2中的一個線程進行分析，需要對其線程號進行進制轉換，方便下一步查找.

4. 使用jstack查詢具體線程狀態.

Jstack 4315 | grep 0x10fd -A 30

可查看線程狀態查找關鍵字向下30行內容，可看到線程狀態為RUNNABLE，根據下列內容定位到代碼ThreadTestWhile.java第15行。

5. 查看代碼邏輯，第15行為死循環，就是它導致了線程一直在運行，占用了過高CPU資源，修改該死循環即可解決問題.

案例二

1. 另外一種情況是可能線程占用資源不是很多，但線程數量過多，海量線程數累計占用了過多資源導致CPU過高，同樣使用top命令定位問題進程.

2. 再通過top -Hp 11159查看到異常線程.

3. 選取11183線程進行進制轉換.

4. 使用jstack 11159 | grep 0x2baf -A 30查看到該線程狀態為WATTING，過多的等待狀態線程可能是代碼中鎖了資源導致線程一直處于等待狀態.

5. 本案例代碼中是使用了suspend()方法掛起線程，又沒有恢復導致的多線程等待，在程序設計時需要注意避免死鎖的產生.

總結

1. 使用top -Hp 定位進程中占用CPU最高的線程，并結合jstack獲取線程快照進行分析，如果線程是VM Thread，則應該監控檢查垃圾回收活動頻率，看是否是因為頻繁進行垃圾回收導致的。

2. Java高占用CPU通常原因都是出現了死循環，通過如上方法可以輕易定位到問題，另外空循環會導致間歇性CPU過高，案例一中top的CPU高占用就呈現出間歇性特點。

3. 代碼邏輯處理不當可能會導致堆內存無法及時回收導致內存泄漏引起CPU飆升，可結合內存進行問題定位。

本文作者：史鴻杰（上海新炬王翦團隊）

本文來源：“IT那活兒”公眾號

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