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java进程占用CPU过高常见的两种情况及分析定位

2023-05-16

java进程爆cpu的快速定位

1、背景

在程序开发的过程中，难免遇到进程占用cpu过高（现网居多、开发环境）的情况，现网出现这种情况就需要及时的能定位到问题，快速解决，否则就导致系统不可用，用户投诉等多种一系列的问题。

2、java进程占用CPU过高常见的两种情况：

  • 代码中有死循环或者接近死循环的操作
  • 快速创建大量临时变量，导致频繁触发gc回收

3、在windows中的定位方法

如图所示:
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用jvisualvm 和 jconsole貌似都只能看到总共占用的cpu 看不到每个线程分别占用的cpu。
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所以在windows平台上要找出到底是哪个线程占用的cpu还不那么容易，linux用top就行了。

3、定位步骤：

3.1、找到java进程对应的pid。

找pid的方法是:打开任务管理器，然后点击 “查看” 菜单，然后点击 “选择列”，把pid勾上，然后就可以在任务管理器里面看到所有进程的pid值了。
(也可以用第三步中提到的工具直接查看)，在win10详细信息里面直接可以看到pid值。
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3.2.然后把java进程导出快照。直接运行命令。

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找到导出的文件打开d:/jstack182880.stack文件。
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3.3、在windows下只能查看进程的cpu占用率，要查看线程的cpu占用率要借助其他的工具，这里用的是微软提供的 Process Explorer v15.3

下载地址：点击这里下载

下载完后解压运行

找到cpu占用高的线程，双击显示如图，或者右键点击需要查看的进程—properties
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3.4.然后选择 Threads 选项卡，找到占用cpu的线程的tid，比如我这里是 224664 的线程

这里我们可以发现有多个线程占用7%左右，导致cpu占用较高
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3.5.把pid转换成16进制，我这里直接用系统自带的计算器转换，置于为什么要转换，是因为先前用jstack导出的信息里面线程对应的tid是16进制的。

3.6.在 d:/jstack182880.stack文件中查找 36d98

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找到相关代码，定位出问题所在。
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4、在linux中的定位方法

4.1.找到CPU占用高的进程号 如：使用top命令查看（可以使用其它方法，只要找到对应的进程号即可）

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注：图中第一列PID为进程号；

4.2、根据进程号找到CPU占用高的线程

如：使用命令top -H -p (其中要换成第一步找到的进程号)
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注：图中第一列PID此时为线程号；

4.3.导出java进程执行堆栈，并找到对应的线程

使用jstack > jstack_xxx.txt (其中要换成第一步找到的进程号)
从第二步中的PID中找出一个CPU占用高的线程号，把它转成16进制，比如3261转成CBD
从导出的堆栈信息里找到nid为cbd的线程堆栈
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4.4：从堆栈里找到对应的代码执行类和方法

若代码为业务代码，则需要具体分析代码，找出代码中死循环或接近死循环的地方，并修正；定位结束；
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若堆栈信息为gc线程（类似下图），则需要进行下一步

4.5：dump出java进程的堆对象使用情况

使用jmap -histo > jmap_xxx.txt
在这里插入图片描述

找出量比较大的、且跟业务有关的对象，找到这些对象创建的地方进行分析；一般需要持续创建大量的对象，使得内存不够用时，才会频繁触发gc进行回收，gc回收时jvm有停顿，CPU也占用很高。

线程之间的切换，是很耗费性能的，所以带来CPU飙升.
新生代设置过小，也会频繁触发gc。有大对象始终根节点路径可达，无法释放,jvm在疯狂的Full GC。

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Java

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