前言
對于互聯(lián)網公司，線上CPU飆升的問題很常見（例如某個活動開始，流量突然飆升時），按照本文的步驟排查，基本1分鐘即可搞定！特此整理排查方法一篇，供大家參考討論提高。
線上系統(tǒng)突然運行緩慢，CPU飆升，甚至到100%，以及Full GC次數過多，接著就是各種報警：例如接口超時報警等。此時急需快速線上排查問題。
不管什么問題，既然是CPU飆升，肯定是查一下耗CPU的線程，然后看看GC。
一、常見能夠引起CPU100%異常的情況都有哪些？
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Java 內存不夠或者溢出導致GC overhead limit exceeded。
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代碼中互相競爭導致的死鎖。
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特別耗費計算資源的操作，比如正則匹配，Java中的正則匹配默認有回溯問題，復雜的正則匹配引起的CPU異常。
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死循環(huán)引起的CPU高度密集計算。
針對第1種，根據Oracle官方資料，GC overhead limit exceeded表示JVM一直在GC導致應用程序變慢，具體量化指標就是JVM執(zhí)行垃圾回收花費超過98%的時間，但釋放出的可用堆內存卻少于2%，連續(xù)多次（一般5次）GC回收的內存都不足2%的情況下就會拋出此異常。
經過垃圾回收每次釋放的內存都少于2%很容易又被新生對象填滿，JVM快速進入下一次垃圾回收，無限循環(huán)，由此引起頻繁的GC長期消耗我們服務器CPU資源，從而使CPU使用率達到100%
我們可以使用-XX:-UseGCOverheadLimit這個參數關閉GC overhead limit exceeded，但這樣治標不治本，建議檢查應用程序的內存使用是否合理以及是否需要增加堆內存。
二、服務器CPU使用率飆升異常，黃金4步排查法
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TOP命令找到占用CPU高的Java進程PID
top
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根據進程ID找到占用CPU高的線程
ps -mp pid -o THREAD,tid | sort -r
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將指定的線程ID輸出為16進制格式
printf “%x\n” tid
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根據16進制格式的線程ID查找線程堆棧信息
jstack pid |grep tid -A 50
獲取到線程堆棧信息就好辦了，以上即是采用單線程模擬一個復雜的正則匹配的堆棧示例圖，可以看得出線程都在指向regex.Pattern，在生產多線程環(huán)境下這個復雜正則匹配會導致CPU利用率奇高。
三、排查 CPU 故障的常用命令
- top：Linux 命令。可以實時查看各個進程的 CPU 使用情況。也可以查看最近一段時間的 CPU 使用情況。默認按 CPU 使用率排序。
- ps：Linux 命令。強大的進程狀態(tài)監(jiān)控命令?？梢圆榭催M程以及進程中線程的當前 CPU 使用情況。屬于當前狀態(tài)的采樣數據。
- jstack：Java 提供的命令?？梢圆榭茨硞€進程的當前線程棧運行情況。根據這個命令的輸出可以定位某個進程的所有線程的當前運行狀態(tài)、運行代碼，以及是否死鎖等等。
- pstack：Linux 命令?？梢圆榭茨硞€進程的當前線程棧運行情況。
四、什么場景會造成 CPU 低而負載確很高呢？
負載總結為一句話就是：需要運行處理但又必須等待隊列前的進程處理完成的進程個數。具體來說，也就是如下兩種情況：
等待被授權予 CPU 運行權限的進程、等待磁盤 I/O 完成的進程。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-677686.html
CPU 低而負載高也就是說等待磁盤 I/O 完成的進程過多，就會導致隊列長度過大，這樣就體現到負載過大了，但實際是此時 CPU 被分配去執(zhí)行別的任務或空閑，具體場景有如下幾種：文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-677686.html
- 數據庫抖動，造成線程隊列 hang 住，負載升高
- 磁盤讀寫請求過多就會導致大量 I/O 等待。CPU 的工作效率要高于磁盤，而進程在 CPU 上面運行需要訪問磁盤文件，這個時候 CPU 會向內核發(fā)起調用文件的請求，讓內核去磁盤取文件，這個時候會切換到其他進程或者空閑，這個任務就會轉換為不可中斷睡眠狀態(tài)。當這種讀寫請求過多就會導致不可中斷睡眠狀態(tài)的進程過多，從而導致負載高，CPU 低的情況。
- 外接硬盤故障，常見有掛了 NFS，但是 NFS server 故障比如系統(tǒng)掛載了外接硬盤如 NFS 共享存儲，經常會有大量的讀寫請求去訪問 NFS 存儲的文件，如果這個時候 NFS Server 故障，那么就會導致進程讀寫請求一直獲取不到資源，從而進程一直是不可中斷狀態(tài)，造成負載很高。
五、監(jiān)控發(fā)現線上機器內存占用率居高不下，如何分析進行優(yōu)化？
- 使用
top -p pid針對所要查的 pid 查看該進程的 CPU 和內存以及負載情況。 -
jmap -histo:live [pid]，然后分析具體的對象數目和占用內存大小，從而定位代碼。 -
jmap -dump:live,format=b,file=xxx.xxx [pid]，然后利用 MAT 工具分析是否存在內存泄漏等等。
到了這里，關于【Java】 服務器cpu過高如何排查和解決？的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內容，請在右上角搜索TOY模板網以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網！
