一次因Java应用造成CPU过高的排查实践过程

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。下面这篇文章主要给大家介绍了一次因Java应用造成CPU过高的排查实践过程，文中通过示例代码介绍的非常详细，需要的朋友可以参考下 在Java应用开发中，CPU过高通常是一个棘手的问题，它可能导致服务器性能急剧下降，甚至影响整个系统的稳定性。本文将深入探讨一次由于Java应用导致CPU占用过高的排查实践过程。 当发现应用CPU使用率异常时，第一步是确认是否真的是计算密集型任务导致的。在大多数情况下，CPU高负荷往往是由于程序中的逻辑错误，如死循环，导致CPU资源无法得到释放。文章中提到的案例就是一个典型的例子：服务器上的一个Java应用（在Tomcat容器中运行）在重新部署时，由于未正确终止Tomcat进程，导致数据库连接池的锁无法正常释放，从而引发了死循环。 在排查过程中，可以利用Linux系统提供的工具进行初步诊断。`top`命令是监控系统资源使用情况的利器，通过它我们可以看到哪个进程占用了最多的CPU资源。在案例中，`top`命令显示进程ID为31737的进程CPU使用率极高。接着，使用`top -Hp 31737`进一步查看该进程内部各个线程的CPU使用情况，发现线程ID为5322（十六进制为14ca）的线程CPU使用异常。 接下来，为了定位问题的具体位置，可以借助JDK自带的`jstack`工具。`jstack`能够打印出Java进程的线程堆栈信息，通过`jstack 31737 | grep -10 14ca`，我们找到了与线程14ca相关的堆栈信息，发现线程状态为TIMED_WAITING，即等待某个特定条件的满足。这可能是由于锁或者其他同步机制导致的阻塞。 根据问题的现象和`jstack`输出，可以推断出问题可能出在数据库连接池的管理上。文章提到了一个Stack Overflow上的答案，指出在Tomcat下重新部署应用时，如果旧的Tomcat进程未被杀死，可能导致数据库连接池的锁无法正常释放。这可能是因为旧的Tomcat实例还持有某些数据库连接，而新的部署尝试获取这些连接，从而产生死锁或长时间等待。 解决这类问题的方法通常包括： 1. 在重新部署应用之前，确保正确关闭Tomcat进程，可以使用`kill`命令或Tomcat的管理界面来停止服务。 2. 检查数据库连接池配置，确保连接超时和最大空闲时间等参数设置合理，防止过多的连接被长时间占用。 3. 如果使用第三方库如C3P0、HikariCP等管理数据库连接，确保已将其JAR包添加到Tomcat的`lib`目录，避免类加载问题导致的异常行为。 总结来说，处理Java应用CPU过高的问题需要结合系统监控工具和Java自身提供的诊断工具，通过分析线程状态和堆栈信息来定位问题。同时，理解应用程序的运行环境和组件配置也至关重要，例如在Web容器中部署应用时要注意正确管理进程和依赖。通过这样的排查过程，开发者能够快速识别并修复性能问题，保证应用的稳定运行。