几分钟搞定 Java 程序 CPU 飙升场景

2023-09-19
河南
本文字数：1831 字
阅读完需：约 6 分钟

一直想部署 Java 环境测试一下 CPU 或内存飙升场景，实操问题定位。自己如果部署虚拟机+安装 Linux 环境+配置 java 环境，太费劲了。幸好有 Docker 容器技术，装一个 docker desktop，直接下载所需镜像，及省劲又快捷。

准备

配置好 JDK 的 Linux 运行时环境；
一段 Bug 代码使 CPU 飙升；
查找问题的解决方案。

下载镜像

下载 JDK8 的 Linux 容器镜像环境

docker pull java:8

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查看是否下载完成

docker imagesREPOSITORY                           TAG             IMAGE ID       CREATED         SIZEjava                                 8               d23bdf5b1b1b   6 years ago     643MB

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启动镜像

由于是一个比较纯净的镜像，没有 vim 等指令，所以我们将本地 Bug 代码 mount 到镜像中，可以很方便的进行测试。启动镜像并将/Users/xxx/workspaceforjava本地路径 mount 到镜像中/root/workspaceforjava下，/Users/xxx/workspaceforjava`中的本地文件就可以在镜像的/root/workspaceforjava 下看到。

docker run -d -it --name java-8  --mount type=bind,source=/Users/xxx/workspaceforjava,target=/root/workspaceforjava java:8

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进入镜像中。

docker exec -it java-8 /bin/bash

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Bug 代码

一段死锁代码

package com.example.demo;
import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class DemoApplication {    public static void main(String[] args) {        Lock lock1=new ReentrantLock();        //线程t1中        new Thread(()->{            try {                Thread.sleep(1000);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }            while (!lock1.tryLock()){                System.out.println("线程1 一直自旋获取锁");            }            System.out.println("线程1 获取到锁 do something");        }).start();
        // 线程2        new Thread(()->{            lock1.lock();  //此时线程2 获取到锁 但是一直阻塞 导致锁无法释放            while (true){
            }        }).start();    }}

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存放在/Users/xxx/workspaceforjava/dome/demo-start/src/main/com/example/demo/DemoApplication 下，也可以不按照这么放置，但在执行时需要带上 package 包名路径，如下面的指令。

编译并执行代码

javac -d . DemoApplication.javajava com.example.demo.DemoApplication

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定位查询操作

通过top命令，可以看到 PID 为 71 的进程 CPU 使用率达到 98.9%。

top - 03:25:33 up  2:07,  0 users,  load average: 5.22, 1.64, 0.74Tasks:   5 total,   1 running,   4 sleeping,   0 stopped,   0 zombie%Cpu(s): 31.6 us, 63.5 sy,  0.0 ni,  4.6 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.4 si,  0.0 stKiB Mem:   4028960 total,  3532528 used,   496432 free,   349412 buffersKiB Swap:  1048572 total,        0 used,  1048572 free.  2079136 cached Mem
    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND     71 root      20   0 3354712  45896  16820 S  98.9  1.1   0:44.28 java      1 root      20   0   21948   3328   3024 S   0.0  0.1   0:00.03 bash

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使用top -H -n 1 -p 71可以看到，PID 为 84 和 85 的占用 CPU 比较高。

top - 03:25:58 up  2:08,  0 users,  load average: 5.57, 2.01, 0.89Threads:  15 total,   2 running,  13 sleeping,   0 stopped,   0 zombie%Cpu(s):  3.3 us,  3.0 sy,  0.0 ni, 93.3 id,  0.1 wa,  0.0 hi,  0.2 si,  0.0 stKiB Mem:   4028960 total,  3537752 used,   491208 free,   349532 buffersKiB Swap:  1048572 total,        0 used,  1048572 free.  2079456 cached Mem
    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND     84 root      20   0 3354712  45416  16820 R 34.6  1.1   0:29.71 java     85 root      20   0 3354712  45416  16820 R 23.1  1.1   0:38.58 java

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使用jstack -l 71 > ./jstack.log将 jstack 信息打印到 jstack.log 中。将 10 进制的 85 转化为 16 进制后为 55，通过 cat 和 grep 打印出包括 54 的后 10 行信息。

cat ./jstack.log | grep -A 10 "55"

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这样就定位到问题代码，方便下一步优化解决。

参考：

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/1fe969614fed43019c4fcd193】。文章转载请联系作者。

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