CPU 飙高问题排查和解决方法

摘要

本文档记录了排查 CPU 飙高问题的处理过程和解决方法，从多个方面进行分析和排查。

问题简述

在一个生产环境中发现 CPU 飙高问题，但是无法确定问题的具体原因。

排查方法

• 使用 jstack 导出 JAVA 进程的线程栈信息，并分析线程栈信息，看能否定位到耗费 CPU 的线程。
• 如果无法位，使用 jmap 导出 JAVA 进程的堆信息，检查是否存在内存泄漏。
• 如果仍然无法定位，使用 ps 工具查看进程状态、资源占用情况，确定系统级别的问题。
• 最后，根据日志、网络分析等找到具体原因。

排查过程

1. 使用 ssh 登录到服务器上，打开终端。
2. 输入 top 命令，进入系统监控界面。
3. 按下方向键，将光标移动到 %CPU 列，按下 Shift + > 键，可以将进程按照 CPU 占用率的大小进行排序。
4. 查找占用率高的进程，可通过 PID 和进程名进行识别。
5. 使用 top -Hp 命令，可以查看占用 CPU 的线程情况。其中 是进程 ID，可以在 top 命令中查看到。 在 top 命令中，将光标移动到对应进程上，按下 H 键，会显示该进程下的线程列表。按下 Shift + > 键，可以将线程按照 CPU 占用率的大小进行排序。可以根据线程 ID 或者线程名称来定位到具体的线程。
6. 使用 jstack 命令，可以导出进程下的线程栈信息，从而进一步分析线程情况。具体操作如下：输入 jstack -l 命令，其中 是进程 ID，可以在 top 命令中查看到。然后会输出该进程下所有线程的栈信息，可以通过线程 ID 进一步定位到具体线程。
7. jstack -l pid > jstack.log：导出进程的线程栈信息，并保存到 jstack.log 文件中。使用时，将 pid 替换为需要排查的进程 ID。
8. jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin pid：导出进程的堆信息，并保存到 heap.bin 文件中。使用时，将 pid 替换为需要排查的进程 ID。
9. ps -ef | grep pid：查看进程状态和资源占用情况。使用时，将 pid 替换为需要排查的进程 ID。
10. tcpdump -i eth0 -nn -s0 -w tcpdump.pcap：导出网络数据包到tcpdump.pcap文件。使用时，将网卡和文件名替换为需要的值。

结果分析

通过排查，我们发现问题在业务代码中，存在一些死循环、重复计算等问题，导致 CPU 占用率过高。这些问题的出现，往往都是由于代码逻辑不严谨、数据结构设计不合理、算法复杂度高等原因导致。

解决方案

为了解决 CPU 飙高问题，我们需要修改代码，并改进算法等方面。解决方案如下：

• 确保代码逻辑正确，消除死循环、重复计算等问题。
• 优化数据结构和算法，尽量降低代码复杂度。
• 针对特定业务逻辑进行优化，例如缓存、预处理等。
• 对于需要频繁查询的数据，在数据库中建立索引等。

总结

在排查 CPU 飙高问题时，需要采用多种方法进行分析和排查，才能找到问题发生的原因。在解决 CPU 飙高问题时，需要优化代码、优化系统、优化算法等多方面进行考虑和分析，才能最终解决问题。