Linux下如何排查占用CPU很高的Java程序

# Linux下如何排查占用CPU很高的Java程序

## 问题现象

在Linux服务器运维过程中，经常会遇到Java应用突然占用CPU过高的情况。这种异常会导致系统响应变慢，影响其他服务正常运行。本文将介绍一套完整的排查流程。

## 排查步骤

### 1. 定位高CPU进程

使用`top`命令查看系统资源占用情况：
```bash
top -c

按Shift+P按CPU排序，记录异常Java进程的PID。

2. 查看Java线程详情

通过top -H -p [PID]查看具体线程：

top -H -p 12345

或使用更专业的工具：

pidstat -p 12345 -u -t 1 5

3. 线程堆栈分析

将高CPU线程ID转为16进制：

printf "%x\n" 12346

使用jstack获取线程堆栈：

jstack 12345 > stack.log
grep -A 20 "nid=0x3039" stack.log

4. 性能分析工具

4.1 arthas实时诊断

# 启动arthas
java -jar arthas-boot.jar
# 查看线程CPU
thread -n 3
# 监控方法执行
monitor -c 5 demo.MathGame primeFactors

4.2 jprofiler采样分析

jcmd 12345 JFR.start duration=60s filename=profile.jfr

5. 常见原因分析

• 死循环：检查线程堆栈中的循环代码
• 锁竞争：查找BLOCKED状态的线程
• GC频繁：通过jstat -gcutil 12345 1000观察
• 算法缺陷：存在时间复杂度高的操作

解决方案

根据分析结果采取对应措施： 1. 优化有问题的代码逻辑 2. 调整JVM参数（特别是GC相关） 3. 增加异步处理减少同步阻塞 4. 对耗时操作进行拆分或缓存

预防建议

• 生产环境部署APM监控系统（如SkyWalking）
• 定期进行性能压测
• 关键服务设置CPU使用率告警
• 保留jvm参数调优文档

提示：在容器化环境中，还需注意cgroup限制导致的CPU throttling问题，可通过docker stats或kubectl top pod观察。 “`

这篇文章包含了从问题定位到分析的完整流程，使用了多种常用工具的组合，既有基础命令也有高级诊断工具，最后还给出了解决方案和预防建议。实际排查时可根据环境选择适合的工具组合。