首先，先用放之四海而皆準(zhǔn)的命令 top，確認(rèn)一下是不是 Java 進(jìn)程是罪魁禍?zhǔn)?。Java 進(jìn)程要不然就是個(gè)后臺(tái)任務(wù)，要不然就是個(gè) jar 包，比如一個(gè)Spring Boot 服務(wù)。

剛接觸開(kāi)發(fā)那會(huì)兒，別的命令都不會(huì)，一看到CPU飆升，上來(lái)就是一個(gè) top，當(dāng)top 命令執(zhí)行完了，也就完了。就像一個(gè)舉重選手用盡了所有力氣，然后就只能呆坐在哪里了。

下面介紹兩種后續(xù)操作，讓我們?cè)趫?zhí)行完 top以后，確定是 Java 進(jìn)程搞的鬼的情況下，順利的找出出現(xiàn)問(wèn)題的方法。

第一種，用系統(tǒng)工具和 JDK 自帶的 jstack 工具。第二種，用 Arthas 探測(cè)工具。

使用 jstack 工具

第一步，使用 top 找到占用 CPU 最高的 Java 進(jìn)程

前面說(shuō)了這一步，就是使用 Top 命令

使用 top命令發(fā)現(xiàn)占用 CPU 99.7% 的線程是 Java 進(jìn)程，進(jìn)程 PID 為 13731。

第二步，找到占用 CPU 最高的線程

上一步用 top命令找到了那個(gè) Java 進(jìn)程。那一個(gè)進(jìn)程中有那么多線程，不可能所有線程都一直占著 CPU 不放，這一步要做的就是揪出這個(gè)罪魁禍?zhǔn)?，?dāng)然有可能不止一個(gè)。

接下來(lái)，還是用 top命令，只不過(guò)加一個(gè)參數(shù)-Hp ，就是下面這樣

top-Hppid

H參數(shù)表示要顯示線程級(jí)別的信息，p則表示指定的pid，也就是進(jìn)程id。代入前面得到的那個(gè)Java進(jìn)程，完整的命令是這樣的

top-Hp13731

執(zhí)行之后，這個(gè)Java進(jìn)程中占用線程占用 CPU 的情況就列出來(lái)了。

可以看到占用 CPU 最高的那個(gè)線程 PID 為 13756。

第三步，保存線程堆棧信息

這就要用到 JDK 默認(rèn)提供的一個(gè)工具了，叫做 jstack。當(dāng)你安裝了 JDK 之后，在 bin目錄下會(huì)有一大堆內(nèi)置的工具，java也是其中之一，還有另外我們可能比較熟悉的 javac

jstack 用于生成 Java 進(jìn)程的線程快照（thread dump）。線程快照是一個(gè)關(guān)于 Java 進(jìn)程中所有線程當(dāng)前狀態(tài)的快照，包括每個(gè)線程的堆棧信息。通過(guò)分析線程快照，可以了解 Java 進(jìn)程中各個(gè)線程的運(yùn)行狀態(tài)、鎖信息等。

我們用jstack的目的就是將那個(gè)占用 CPU 最高的線程的堆棧信息搞下來(lái)，然后進(jìn)一步分析。使用命令 jstack pid > out.log將某個(gè)進(jìn)程的堆棧信息輸出到 out.log文件中。

當(dāng)前 Java 程序的所有線程信息都可以通過(guò) jstack命令查看，我們用jstack命令將第一步找到的 Java 進(jìn)程的線程棧保存下來(lái)。

jstack13731>thread_stack.log

第四步，在線程棧中查找最貴禍?zhǔn)椎木€程

第二步已經(jīng)找到了這個(gè)罪魁禍?zhǔn)椎木€程 PID 是 13756。

然后我們將 13756轉(zhuǎn)換為 16 進(jìn)制的，可以用在線進(jìn)制轉(zhuǎn)換的網(wǎng)站直接轉(zhuǎn)換，比如 https://tool.oschina.net/hexconvert 這個(gè)，轉(zhuǎn)換結(jié)果為 0x35bc。

最后，我們?cè)诰€程棧中，也就是上一步保存的那個(gè) thread_stack.log 文件，在里面查找這個(gè)16進(jìn)制的線程 id （0x35bc）。

然后，我么能看到了我們需要的線程名稱(chēng)、線程狀態(tài)，哪個(gè)方法的哪一行代碼消耗了最多的 CPU 都很清楚了。

第二種，Arthas

Arthas 是阿里開(kāi)源的一款線上監(jiān)控診斷產(chǎn)品，通過(guò)全局視角實(shí)時(shí)查看應(yīng)用 load、內(nèi)存、gc、線程的狀態(tài)信息，并能在不修改應(yīng)用代碼的情況下，對(duì)業(yè)務(wù)問(wèn)題進(jìn)行診斷，包括查看方法調(diào)用的出入?yún)ⅰ惓?，監(jiān)測(cè)方法執(zhí)行耗時(shí)，類(lèi)加載信息等，大大提升線上問(wèn)題排查效率。

用 Arthas 查找占用 CPU 最高的方法只是一個(gè)開(kāi)胃小菜，除此之外，它最大的用途是在不改代碼、不重啟服務(wù)的情況下對(duì)程序進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。如果你碰到了線上詭異問(wèn)題，一定要用 Arthas 嘗試找一找問(wèn)題，開(kāi)闊一下眼界。

好了，更多的功能到官網(wǎng) https://arthas.aliyun.com/ 了解吧，接下來(lái)就將一下如何用 Arthas 達(dá)到前面用 jstack 同樣的目的。

安裝 Arthas

當(dāng)然了，要使用 Arthas，你就必須先把它安裝到你的目標(biāo)服務(wù)器上，也就是那個(gè)出問(wèn)題的Java服務(wù)所在的服務(wù)器。

下載 jar 包

curl-Ohttps://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar

啟動(dòng) Arthas 服務(wù)

java-jararthas-boot.jar

啟動(dòng)之后，會(huì)列出當(dāng)前這臺(tái)服務(wù)器上的所有 Java 進(jìn)程，然后你選擇你要排查的那個(gè)服務(wù)即可。

然后出現(xiàn) arthas@之后表示已經(jīng)啟動(dòng)，并成功 attach 到目標(biāo)進(jìn)程上 。

然后可以輸入命令 dashboard看一下實(shí)時(shí)面板，默認(rèn) 5 秒刷新一次，在這個(gè)面板上能夠看到線程、內(nèi)存堆棧、GC和Runtime的基本信息。如果你用過(guò) VisualVM 的話，就和那個(gè)基本一樣。

好了，開(kāi)始用 Arthas 找到導(dǎo)致 CPU 負(fù)載過(guò)高的問(wèn)題吧。

找到占用CPU最高的進(jìn)程

第一步，其實(shí)還是用 top命令找到占用 CPU 最高的進(jìn)程，也就是 Arthas 啟動(dòng)時(shí)選擇 attach 的那個(gè) Java 進(jìn)程。

然后 java -jar arthas-boot.jar啟動(dòng)Arthas，并attach 。

找到占用 CPU 最高的線程

執(zhí)行 thread命令，這個(gè)命令會(huì)顯示所有線程的信息，并且把CPU使用率高的線程排在前面。

這樣，一眼就看出來(lái)了，第一個(gè)線程的 CPU 使用率高達(dá) 99% 了，就是它。

查看堆棧信息

使用 thread ID 獲取堆棧信息，其實(shí)就是 jstack pid相同的作用。通過(guò)前一步看到這個(gè)線程的 ID 是18，然后執(zhí)行 thread 18

然后直接就看出來(lái)了出現(xiàn)問(wèn)題的位置，TestController.java文件的 high方法的第23行。然后進(jìn)代碼看

com.moonkite.wallpapermanage.controller.TestController.high(TestController.java:23)

這個(gè)方法是我故意寫(xiě)的死循環(huán)，真實(shí)情況當(dāng)然沒(méi)有這么明顯，還需要針對(duì)具體代碼認(rèn)真分析。

總結(jié)

高 CPU 占用率這個(gè)問(wèn)題是一種很常見(jiàn)也很典型的線上問(wèn)題，排查方式只要按上述順序記下來(lái)就基本上沒(méi)什么問(wèn)題。

其實(shí)還是推薦使用 Arthas，除了它確實(shí)功能非常多之外，還有就是在線上場(chǎng)景下，使用 jstack有時(shí)會(huì)碰到問(wèn)題，如果這個(gè)線程已經(jīng)忙的一點(diǎn)轉(zhuǎn)圜的余地都沒(méi)有了，jstack命令可能會(huì)執(zhí)行失敗。

審核編輯：劉清