线上环境 CPU 使用率飙升如何快速排查？

相比于一大堆复杂的 JVM 调优过程，本文介绍的排查步骤还是挺简单的，可以帮助各位小伙伴排查一些简单问题，面试官问起来也好过啥也不会（这个 CPU 打满如何排查我被问过好多次......）。

模拟高 CPU 场景

这里就不麻烦地建 Web 项目了，用一个最原始的 Java 项目来模拟高 CPU 场景。打开 IDEA，创建一个 Java 项目，里面写一个死循环，循环里面不断地创建对象：

然后打成 jar 包，这个没啥难度，懒得敲命令的话直接 IDEA 中点几下就可以，File -> Project Settings -> Artifacts：

执行成功后可以在 /out/artifacts/highCpuTest.jar 文件夹下找到 jar 包：

将这个 jar 包上传到服务器中并运行（我是上传到 /home/test 目录下了）。为了防止把服务器搞崩，我选择利用 Docker 运行，并限制了最大内存 200M。具体步骤如下：

这块不是重点哈，可以直接忽略

首先拉取 JDK 镜像并创建一个名为 high-cpu-test 的容器：

# 拉取镜像
docker pull openjdk:8
# 创建并运行容器（-m 200m，设置最大内存 200m）
docker run -d -it --name high-cpu-test  -m 200m openjdk:8

然后将 /home/test/hightCpuTest.jar 复制到 high-cpu-test 容器中的 home 目录下：

# 将 /home/test/hightCpuTest.jar 复制到 high-cpu-test 容器中的 home 目录下
docker cp /home/test/highCpuTest.jar high-cpu-test:/home

这样就可以在 Docker 中执行这个 jar 包了：

# 进入容器内部
docker exec -it high-cpu-test bash

# 执行 jar 包
cd /home
java -jar highCpuTest.jar

排查步骤

你可以选择另开一个终端然后进入 high-cpu-test 容器内部执行以下步骤

1. 找到占用 CPU 最高的进程

首先第一步，利用 top 命令监控 CPU 运行状态，显示进程运行信息，看看到底是哪些进程占用了大量 CPU：

top -c

可以键入大写的 P，使得进程按照 CPU 使用率排序：

可以看到目前占用 CPU 最多的进程的 PID 是 85，遥遥领先于其他进程。

2. 找到占用 CPU 最高的线程

虽然找到了占用 CPU 最高的进程 PID 是 85，但并不能直接就开始定位代码了，因为一个进程中有很多线程，不可能所有线程都占用了大量 CPU，所以我们现在要做的就是找出 PID 85 这个进程中占用 CPU 最高的线程。

执行 top -Hp pid 命令，pid 就是上面我们排查出来的进程 PID：

top -Hp 85

然后同样的，键入大写 P，使得线程按照 CPU 使用率排序：

可以看到目前占用 CPU 最多的进程的 PID 是 95，遥遥领先于其他线程。

3. 打印线程堆栈信息

接下来我们要做的就是打印出 PID 95 这个线程的堆栈信息，然后根据堆栈信息定位代码。

首先，需要通过 printf 命令将 PID 95 转化成 16 进制，因为堆栈里的线程 PID 是用 16 进制表示的

printf "%x\n" 95

得到 16 进制的线程 PID 为 0x5f​。这样，就可以通过 jstack 命令查看堆栈信息了：

# jstack 进程 PID | grep '线程 16 进制 PID' -C20
jstack 85 | grep '0x5f' -C20

-C<显示行数> : 除了显示符合样式的那一行之外，并显示该行之前后的内容

执行结果如下图所示：

如上图打印出了线程的堆栈信息，可以看到，定位到了 highCpuThread 线程中的 lambda 代码，具体在第 15 行。Over~