cpu占用过高问题的排查及解决

一，排查步骤

1.使用top 定位到占用CPU高的进程PID 然后按shift+p按照CPU排序

top命令是Linux下常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况，类似于Windows的任务管理器

第一行，任务队列信息，同uptime 命令的执行结果

系统时间：07:27:05 运行时间：up 1:57 min, 当前登录用户： 3 user 负载均衡(uptime) load average: 0.00, 0.00, 0.00 average后面的三个数分别是1分钟、5分钟、15分钟的负载情况。 load average数据是每隔5秒钟检查一次活跃的进程数，然后按特定算法计算出的数值。如果这个数除以逻辑CPU的数量，结果高于5的时候就表明系统在超负荷运转了

第二行，Tasks — 任务（进程）

总进程:150 total, 运行:1 running, 休眠:149 sleeping, 停止: 0 stopped, 僵尸进程: 0 zombie

第三行，cpu状态信息

0.0%us【user space】— 用户空间占用CPU的百分比。 0.3%sy【sysctl】— 内核空间占用CPU的百分比。 0.0%ni【】— 改变过优先级的进程占用CPU的百分比 99.7%id【idolt】— 空闲CPU百分比 0.0%wa【wait】— IO等待占用CPU的百分比 0.0%hi【Hardware IRQ】— 硬中断占用CPU的百分比 0.0%si【Software Interrupts】— 软中断占用CPU的百分比

第四行,内存状态

1003020k total, 234464k used, 777824k free, 24084k buffers【缓存的内存量】

第五行，swap交换分区信息

2031612k total, 536k used, 2031076k free, 505864k cached【缓冲的交换区总量】

可用内存=free + buffer + cached 对于内存监控，在top里我们要时刻监控第五行swap交换分区的used，如果这个数值在不断的变化，说明内核在不断进行内存和swap的数据交换，这是真正的内存不够用了。 第四行中使用中的内存总量（used）指的是现在系统内核控制的内存数， 第四行中空闲内存总量（free）是内核还未纳入其管控范围的数量。 纳入内核管理的内存不见得都在使用中，还包括过去使用过的现在可以被重复利用的内存，内核并不把这些可被重新使用的内存交还到free中去，因此在linux上free内存会越来越少，但不用为此担心。

更多Linux内核视频资料免费·领取后台私信【内核】自行获取。

第六行，空行

第七行以下：各进程（任务）的状态监控

PID — 进程idUSER — 进程所有者PR — 进程优先级NI — nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级VIRT — 进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RESRES — 进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATASHR — 共享内存大小，单位kbS —进程状态。D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=跟踪/停止 Z=僵尸进程%CPU — 上次更新到现在的CPU时间占用百分比%MEM — 进程使用的物理内存百分比TIME+ — 进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒COMMAND — 进程名称（命令名/命令行）

详解

VIRT：virtual memory usage 虚拟内存1、进程“需要的”虚拟内存大小，包括进程使用的库、代码、数据等2、假如进程申请100m的内存，但实际只使用了10m，那么它会增长100m，而不是实际的使用量 RES：resident memory usage 常驻内存1、进程当前使用的内存大小，但不包括s***没有显示，按f键可以显示出来。2、真正的该程序要求的数据空间，是真正在运行中要使用的。 top 运行中可以通过 top 的内部命令对进程的显示方式进行控制。内部命令如下：s – 改变画面更新频率l – 关闭或开启第一部分第一行 top 信息的表示t – 关闭或开启第一部分第二行 Tasks 和第三行 Cpus 信息的表示m – 关闭或开启第一部分第四行 Mem 和 第五行 S***s – 改变画面更新周期

top使用方法：

 使用格式： top [-] [d] [p] [q] [c] [C] [S] [s] [n]参数说明： d：指定每两次屏幕信息刷新之间的时间间隔。当然用户可以使用s交互命令来改变之。 p:通过指定监控进程ID来仅仅监控某个进程的状态。 q:该选项将使top没有任何延迟的进行刷新。如果调用程序有超级用户权限，那么top将以尽可能高的优先级运行。 S：指定累计模式。 s：使top命令在安全模式中运行。这将去除交互命令所带来的潜在危险。 i：使top不显示任何闲置或者僵死进程。 c:显示整个命令行而不只是显示命令名。

此时发现如果是Java的进程占用过高，并且一直下不来，则排查是什么线程导致占比过高。以图中进程举例，假如发现PID为31357的Java进程占CPU比一直很高，则记录下它的PID

2.查看Java进程里面的线程的占用情况

top -H -p 31357 然后按shift+p按照CPU排序

说明：-H 指显示线程，-p 是指定进程

可以看到CPU占用较高的线程，记下他们的PID，假设这里31357的CPU占比一直是50%

或者是再用ps -mp pid -o THREAD,tid,time 查询进程中,那个线程的cpu占用率高 记住TID

将查找到的 线程占用最高的 tid 上图中 29108 转成16进制 — 71b4

3.通过jstack命令获取占用资源异常的线程栈，可暂时保存到一个文件中查看

jstack 31357 > jstack.31357.log

以上能看到指定线程的堆栈信息。如果想看到关于线程中的锁的附加信息，可以加一个-l参数

4.上面方法用于进程正常情况下的堆栈打印

用jstack -l命令没有响应，估计是CPU一直站着不能执行正常的命令，根据提示［The -F option can be used when the target process is not responding］只能放大招了。

jstack -F “PID” > jstack.“PID”.txt

吐出的实际日志结果如下：

发现一大坨线程阻塞了，有用的结果在这里：

显然一直在跑的是19576这个线程，一直在执行EXCEL导出的相关方法，问题就出在这里，下面的任务就是排查这个地方的代码逻辑了。

jstack命令格式:

jstack [ option ] pid

参数说明:

1. -F jstack [-l] pid无法响应时，强制打印堆栈
2. -l l长列表. 打印关于锁的附加信息,例如属于java.util.concurrent的ownable synchronizers列表.
3. -m 混合模式输出(包括java和本地c/c++片段)堆栈。
4. pid: java应用程序的进程号
5. 5jps命令查看java进程的pid更实用

命令格式

jps [ options ] [ hostid ]

参数说明：

• -m 输出传递给main方法的参数，如果是内嵌的JVM则输出为null。
• -l 输出应用程序主类的完整包名，或者是应用程序JAR文件的完整路径。
• -v 输出传给JVM的参数。

三个参数加在一起显示更详细的信息：

发现这些Java进程的启动参数中开放了JMX的远程端口，正常情况下可以通过jconsole远程连接过去看到JVM的日常参数。比如本地访问上图中的pay.war进程：