查找cpu占用率最高的java线程

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本文讲的是：在 linux 环境下，定位 cpu 使用率最高的 java 线程，找出对应代码的方法。基本思路是：使用 top 命令找出 cpu 占用率最高的 java 线程，然后结合 jstack 定位问题代码。

测试代码

下面是一段测试代码：在 main 方法中启动一个名字为 busyThread 的线程，该线程执行了一个无意义的死循环，用来占用 cpu 资源。

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public class Top {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread busyThread = new Thread(new Busy(), "busyThread");

        System.out.println("start busy thread");
        busyThread.start();

        System.out.println("wait for busy thread");
        busyThread.join();
    }

    private static class Busy implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            int i = 0;
            while (true) {
                i++;
            }
        }
    }
}

使用 javac 命令编译为字节码，然后使用 java 命令执行。此时 busyThread 线程会几乎将 cpu 占满。

查找过程

找出cpu占用率最高的java进程

使用 top 命令查看进程情况，根据 command 列显示的名字判断启动的 java 进程。

  1. 输入 top
  2. 依次输入 x 和 b 打开高亮模式
  3. 使用 < 或 > 切换排序列，切换到按 cpu 排序
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top - 23:33:06 up 25 min,  2 users,  load average: 1.00, 0.81, 0.53
Tasks: 117 total,   1 running,  66 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s): 25.3 us,  0.2 sy,  0.0 ni, 74.4 id,  0.1 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :   948304 total,   651808 free,   121844 used,   174652 buff/cache
KiB Swap:   102396 total,   102396 free,        0 used.   755488 avail Mem

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
 1283 gorden5+  20   0  305312  13084   9056 S  99.0  1.4   3:03.99 java
 1341 gorden5+  20   0    8316   3172   2704 R   0.7  0.3   0:00.39 top
 ......

可以看到 cpu 占用率最高的 java 进程的 ID 为 1283

输出堆栈信息

使用 jstack 命令输出 java 进程当前的堆栈信息，为方便后续分析，将输出重定向到 jstack.txt 文件中。

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jstack -l 1283 > jstack.txt

找出cpu占用率最高的java线程

要分析堆栈信息，需要先找到是哪个线程的 cpu 占用率比较高。再次使用 top 命令，加上 -H 参数开启线程模式，使用 -p 参数指定 java 进程的 ID。

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top -H -p 1283

切换到高亮模式，按 cpu 排序，找出 cpu 占用率最高的 java 线程。

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top - 23:36:11 up 28 min,  2 users,  load average: 1.00, 0.92, 0.63
Threads:  11 total,   1 running,  10 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s): 25.1 us,  0.2 sy,  0.0 ni, 74.6 id,  0.1 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :   948304 total,   651280 free,   122268 used,   174756 buff/cache
KiB Swap:   102396 total,   102396 free,        0 used.   755080 avail Mem

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
 1292 gorden5+  20   0  305312  13084   9056 R 99.9  1.4   6:08.71 java
 1283 gorden5+  20   0  305312  13084   9056 S  0.0  1.4   0:00.01 java
 ......

可以看到是 PID 为 1292 的 java 线程 cpu 占用率比较高。

定位问题代码

下面就可以分析通过 jstack 命令获取到的堆栈信息，在开始前需要对线程 ID 做下转换。因为堆栈信息里的线程 ID 使用的是十六进制，所以需要把 1292 转换为十六进制。

使用 printf 命令，加上 %x 参数

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printf "0x%x\n" 1292

输出结果为：

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0x50c

前面的 0x 及后面的 \n 只是为了使用方便。

打开 jstack.txt 文件，搜索 ID 为 0x50c 的线程，结果如下：

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"busyThread" #7 prio=5 os_prio=0 tid=0x761b5000 nid=0x50c runnable [0x6485e000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    at Top$Busy.run(Top.java:17)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

   Locked ownable synchronizers:
    - None

可见线程名为 busyThread ，执行的代码位置是 Top.java 的第 17 行，对应代码是 Busy 里的 i++

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