Monday, December 31, 2018

线上应用故障排查之一:高CPU占用

一个应用占用CPU很高,除了确实是计算密集型应用之外,通常原因都是出现了死循环。
以我们最近出现的一个实际故障为例,介绍怎么定位和解决这类问题。
根据top命令,发现PID为28555的Java进程占用CPU高达200%,出现故障。
通过ps aux | grep PID命令,可以进一步确定是tomcat进程出现了问题。但是,怎么定位到具体线程或者代码呢?
首先显示线程列表:
ps -mp pid -o THREAD,tid,time
找到了耗时最高的线程28802,占用CPU时间快两个小时了!
其次将需要的线程ID转换为16进制格式:
printf "%x\n" tid
最后打印线程的堆栈信息:
jstack pid |grep tid -A 30
找到出现问题的代码了!


现在来分析下具体的代码:ShortSocketIO.readBytes(ShortSocketIO.java:106)
ShortSocketIO是应用封装的一个用短连接Socket通信的工具类。readBytes函数的代码如下:
public byte[] readBytes(int length) throws IOException {
    if ((this.socket == null) || (!this.socket.isConnected())) {
        throw new IOException("++++ attempting to read from closed socket");
    }
    byte[] result = null;
    ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
    if (this.recIndex >= length) {
           bos.write(this.recBuf, 0, length);
           byte[] newBuf = new byte[this.recBufSize];
           if (this.recIndex > length) {
               System.arraycopy(this.recBuf, length, newBuf, 0, this.recIndex - length);
           }
           this.recBuf = newBuf;
           this.recIndex -= length;
    } else {
           int totalread = length;
           if (this.recIndex > 0) {
                totalread -= this.recIndex;
                bos.write(this.recBuf, 0, this.recIndex);
                this.recBuf = new byte[this.recBufSize];
                this.recIndex = 0;
    }
    int readCount = 0;
    while (totalread > 0) {
         if ((readCount = this.in.read(this.recBuf)) > 0) {
                if (totalread > readCount) {
                      bos.write(this.recBuf, 0, readCount);
                      this.recBuf = new byte[this.recBufSize];
                      this.recIndex = 0;
               } else {
                     bos.write(this.recBuf, 0, totalread);
                     byte[] newBuf = new byte[this.recBufSize];
                     System.arraycopy(this.recBuf, totalread, newBuf, 0, readCount - totalread);
                     this.recBuf = newBuf;
                     this.recIndex = (readCount - totalread);
             }
             totalread -= readCount;
        }
   }
}
问题就出在标红的代码部分。如果this.in.read()返回的数据小于等于0时,循环就一直进行下去了。而这种情况在网络拥塞的时候是可能发生的。
至于具体怎么修改就看业务逻辑应该怎么对待这种特殊情况了。

最后,总结下排查CPU故障的方法和技巧有哪些:
1、top命令:Linux命令。可以查看实时的CPU使用情况。也可以查看最近一段时间的CPU使用情况。
2、PS命令:Linux命令。强大的进程状态监控命令。可以查看进程以及进程中线程的当前CPU使用情况。属于当前状态的采样数据。
3、jstack:Java提供的命令。可以查看某个进程的当前线程栈运行情况。根据这个命令的输出可以定位某个进程的所有线程的当前运行状态、运行代码,以及是否死锁等等。
4、pstack:Linux命令。可以查看某个进程的当前线程栈运行情况。

From:
https://blog.csdn.net/a925907195/article/details/69386168

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