Java线上应用故障排查之一：高CPU占用

小灰灰 2022-05-28 05:21 202阅读 0赞

# Java线上应用故障排查之一：高CPU占用 #

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## 解决方法 ##

> 一个应用占用CPU很高，除了确实是计算密集型应用之外，通常原因都是出现了死循环。  
> 以我们最近出现的一个实际故障为例，介绍怎么定位和解决这类问题。

根据top命令，发现PID为28555的Java进程占用CPU高达200%，出现故障。

![这里写图片描述][70]

通过ps aux | grep PID命令，可以进一步确定是tomcat进程出现了问题。但是，怎么定位到具体线程或者代码呢？

首先显示线程列表:

**ps -mp pid -o THREAD,tid,time**

![这里写图片描述][70 1]

找到了耗时最高的线程28802，占用CPU时间快两个小时了！

其次将需要的线程ID转换为16进制格式：

**printf “%x\\n” tid**

![这里写图片描述][70 2].

最后打印线程的堆栈信息：

**jstack pid |grep tid -A 30**

![这里写图片描述][70 3]

找到出现问题的代码了！

现在来分析下具体的代码：ShortSocketIO.readBytes(ShortSocketIO.java:106)

ShortSocketIO是应用封装的一个用短连接Socket通信的工具类。readBytes函数的代码如下：

public byte[] readBytes(int length) throws IOException {
    
        if ((this.socket == null) || (!this.socket.isConnected())) {
    
            throw new IOException("++++ attempting to read from closed socket");
    
        }
    
        byte[] result = null;
    
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
    
        if (this.recIndex >= length) {
    
               bos.write(this.recBuf, 0, length);
    
               byte[] newBuf = new byte[this.recBufSize];
    
               if (this.recIndex > length) {
    
                   System.arraycopy(this.recBuf, length, newBuf, 0, this.recIndex - length);
    
               }
    
               this.recBuf = newBuf;
    
               this.recIndex -= length;
    
        } else {
    
               int totalread = length;
    
               if (this.recIndex > 0) {
    
                    totalread -= this.recIndex;
    
                    bos.write(this.recBuf, 0, this.recIndex);
    
                    this.recBuf = new byte[this.recBufSize];
    
                    this.recIndex = 0;
    
        }
    
        int readCount = 0;
    
        while (totalread > 0) {
    
             if ((readCount = this.in.read(this.recBuf)) > 0) {
    
                    if (totalread > readCount) {
    
                          bos.write(this.recBuf, 0, readCount);
    
                          this.recBuf = new byte[this.recBufSize];
    
                          this.recIndex = 0;
    
                   } else {
    
                         bos.write(this.recBuf, 0, totalread);
    
                         byte[] newBuf = new byte[this.recBufSize];
    
                         System.arraycopy(this.recBuf, totalread, newBuf, 0, readCount - totalread);
    
                         this.recBuf = newBuf;
    
                         this.recIndex = (readCount - totalread);
    
                 }
    
                 totalread -= readCount;
    
            }
    
       }
    
    }

问题就出在下面这部分代码。如果this.in.read()返回的数据小于等于0时，循环就一直进行下去了。而这种情况在网络拥塞的时候是可能发生的。

至于具体怎么修改就看业务逻辑应该怎么对待这种特殊情况了。

while (totalread > 0) {
    
             if ((readCount = this.in.read(this.recBuf)) > 0) {

## 总结 ##

> 最后，总结下排查CPU故障的方法和技巧有哪些

1.  top命令：Linux命令。可以查看实时的CPU使用情况。也可以查看最近一段时间的CPU使用情况。
2.  PS命令：Linux命令。强大的进程状态监控命令。可以查看进程以及进程中线程的当前CPU使用情况。属于当前状态的采样数据。
3.  jstack：Java提供的命令。可以查看某个进程的当前线程栈运行情况。根据这个命令的输出可以定位某个进程的所有线程的当前运行状态、运行代码，以及是否死锁等等。
4.  pstack：Linux命令。可以查看某个进程的当前线程栈运行情况。

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