java进程CPU占用高如何排查

近期项目新版本上线遇到cpu冲高现象，依据之前的经验，把这次排查过程记录下。

这次排查参考了之前记录的经验，还是很有用的：java进程cpu占用高如何排查_停5s的博客-CSDN博客_java进程cpu使用率高排查

步骤一：确定环境上cpu占用高的进程

环境cpu冲高，首先确定cpu占用高的进程，使用命令：

top

java进程cpu占用达765%，确定是java进程cpu占用高，进程id为1（容器环境）。

java进程cpu占用高，基本为如下两个原因：

（1）执行任务的java线程本身存在bug，死循环或者操作本身耗cpu，导致cpu占用过高

（2）jvm发生频繁gc，导致cpu过高

步骤二：判断是否是gc导致的cpu冲高

排查是否为gc导致，看如下两点：

（1）gc频率和耗时

（2）内存占用率

（1）gc频率和耗时有两种手段看：

第一种：根据gc日志的打印时间，可确定每次gc间隔的时间和耗时：

使用这种方式的前提是配置了gc日志的打印，参考jvm参数如下：

-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:../../logs/gc.log

第二种：使用如下命令，可每隔5s打印一次gc情况，从打印结果可以判断gc频率，在通过YGCT/YGC和FGCT/FGC可以计算出每次gc的耗时。

jstat -gc <java_pid> 5000

若gc频率低，且耗时短，则基本可以排除是gc导致的cpu冲高问题。

（2）jvm内存占用，可使用如下命令，打印堆内存使用情况

jmap -heap <java_pid>

也可通过top查看系统的内存占用情况。若内存占用低，也可基本排除是频繁gc造成的cpu冲高。

其原因就是频繁gc导致的cpu占用高。

而本次案例，ygc频率每隔70s发生一次，每次10ms左右，且未发生full gc，因此可基本排除是频繁gc造成的cpu冲高。

步骤三：排查是否为java线程本身的bug

使用如下命令查看java哪个线程cpu占用高：

top -H -p <java_pid>

确定线程id，再通过如下命令计算十六进制值：

printf "%x\n" <java_thread_id>

然后，再使用如下命令，打印该线程堆栈内容：

jstack <java_pid> | grep <线程id十六进制值> -A 30（-A 30表示向下打印30行）

堆栈信息参考案例：

[root@***-5b4f4bd999-7r84r logs]# jstack 1 | grep '0xec5' -A 100
"http-nio-8081-exec-227" #3768 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007ff490104800 nid=0xec5 runnable [0x00007ff3d7ee5000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
        at com.***.protocol.common.device.service.impl.DeviceCommonServiceImpl.getDeviceInfos(DeviceCommonServiceImpl.java:167)
        at com.***.protocol.common.device.controller.DeviceCommonController.getDeviceInfos(DeviceCommonController.java:100)

通过上述日志可知，该线程一直在处理getDeviceInfos接口内容，分析DeviceCommonServiceImpl.java:167的代码，如下：

     do {
         if(DeviceSearchType.VEP_TYPE == searchType){
             continue;
         }
     // ...省略
167: } while (startType == DmConstants.DeviceSearchType.DEFAULT_TYPE
              && CollectionUtils.isEmpty(deviceInfos)
              && searchType <= DeviceSearchType.GA1400);

第167行指向while循环，此时就要想到是否是死循环的问题。接着分析循环体内容，发现在循环开始的时候有个if判断和continue，再结合业务可知，这里造成死循环。

因此可以得出是死循环导致的cpu冲高。