主题 06：如何高效地排查 Java 系统异常

1. 引言

作为软件工程师，对于衡量系统性能的常用指标：CPU 使用率、系统负载（Load）、响应时间（RT）、每秒查询率（QPS）、并发数等，应该不陌生。通过这些指标可以量化地评价系统的状态，当系统在运行中出现问题时，这些表征系统性能的指标通常也会出现异常，从而有助于定位问题。更重要的是，大多数情况下，在系统问题爆发之前，某些指标就会显示异常，从而起到预警作用，为排查、解决问题争取时间。理解系统性能指标、掌握排查系统问题的方法，是软件工程师进阶的必备技能。

本文主要内容：

• 详解 CPU 使用率分析及其异常排查方法
• 详解系统负载（Load）分析及其异常排查方法
• 详解内存使用率分析及其异常排查方法

2. CPU 使用率分析和异常排查

2.1 预备知识

1. CPU 时间片

CPU 时间片，即 CPU 分配给各个程序的时间，每个线程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间，使各个程序从表面上看是同时进行的。如果在时间片结束时进程还在运行，则 CPU 将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束，则 CPU 当即进行切换，而不会造成 CPU 资源浪费。

目前，计算机搭载的操作系统，如 Windows、Linux 等都是“多任务操作系统”，即可以“同时”执行多个任务，对于用户来说，就是可以“同时”执行多个应用程序，如“同时”看视屏和 QQ 聊天。事实上，这里的“同时”并不是真正意义上的同