Java应用中CPU使用率过高该怎么解决

灰太狼 2022-05-08 16:06 352阅读 0赞

在JAVA策略当中，Java应用中CPU使用率过高我们该怎么办呢？我们需要时刻清楚排查java应用中CPU使用率高或内存占用高这类问题，其实在整个运行过程中，排查步骤基本都是差不多的。当然了我们最好还是通过风月体验网中的一个实例来简单说明一下。

![23体验中使用JAVA进程排查][23_JAVA] Java策略正确排查CPU使用率高

我们就假设：最近有个线上项目每天0点过后CPU使用率会上升至200%到300%。这种问题该如何利用Java应用中CPU使用率高或内存占用高来加以排查呢？

1、我们都知道，当CPU再次暴涨的时候，首先我们可以通过top -c查看CPU使用率高的进程的PID。

2、然后使用top -p PID -H查看CPU使用率高的线程信息。如果CPU使用率高的线程是比较固定的，那么我们记下对应线程的PID。 执行top -p 14639 -H得出下图结果：

![23体验网][23]

记下4个线程的PID: 14643、14644、14641、14642。在这一时间点里面，我们千万记得接下来通过jstack PID > xxx.log输出java应用当前堆栈信息到文件。

3、第2步中，我们记下了CPU使用率高的线程PID，现在将4个线程的PID转成16进制: 3933、3934、3931、3932。接着在jstack输出的堆栈文件里，搜索nid等于3933、3934、3931、3932的线程信息。再使用jstat -gc PID查看jvm的GC情况，连续执行4次jstat -gc 14639命令，发现FGC的数值变化比较快。这就说明Full GC确实执行很频繁。如下图：

4、这个时候可以看到CPU高的时候整个项目的内存占用1.3G左右。既然是内存问题，那么就需要使用jmap -histo:live PID > xxx.log分析下jvm内存存活对象的统计情况。

![70][]

从图中可以看出，byte对象（\[B）内存占用特别高，而且出现了一个具体的类：ByteArrayRow。这是一个jdbc做查询时候封装数据用的一个类，这个类里包含有byte数组。通过这个统计结果初步怀疑是做数据库查询时候，查询了太多内容到了内存，导致了内存不足。由于统计中没有出现具体的业务类，所以就以为只是请求量比较大，导致的内存消耗过大。当时暂时将jvm的堆内存增大到2G。

5、应用jvm堆内存调大之后，到了0点还是出现了CPU高涨的问题。在此时我们可以利用大数据和云计算原理，对其进行质的改变。

内存占用了2G多，按照目前项目的请求量来说，2G内存不可能被占满了，所以说明并不是请求量大导致的结果，而是由于某块代码查询数据量过大导致的问题。

6、我们这个时候还是需要运行一遍命令，运行jmap -histo:live PID > xxx.log将内存对象统计情况输出到文件。结果如下图：

这次的输出结果出现了业务类MiniProgram\_User\_Info，那就可以针对这个业务类去排查异常代码的位置了。不过，除非比较清楚这个类具体使用的地方，否则即使出现了具体的类名还是比较难定位异常代码的位置。这时候，我们可以使用jmap -dump:live,format=b,file=xxx.hprof PID命令来输出内存对象的明细，来定位具体方法位置。这个命令是将内存里的所有信息都输出出来，输出的文件大小和内存大小基本一致。而且这个命令会导致应用暂时挂起，所以谨慎使用。

7、这次将内存明细输出之后，dump文件大小为2G。用jdk自带的jhat命令可以分析。之前分析其他dump文件用jhat还是比较方便的。不过，分析这次的dump文件，给了10G运行内存给jhat命令才勉强打开了文件：jhat -J-mx10G -port 7170。而且内存对象比较多，查找问题不方便。最后找到了一款神器: jprofiler。用jprofier分析dump文件需要的运行内存比较少，而且问题定位很方便。很快就定位出了内存中的大对象，占用了1G多内存的对象。这个时候我们就能够将这个问题轻松排查并解决了，服务器的效率也会显著地得到提升。

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