每天一道面试题（7）：CPU 飙高系统反应慢怎么排查?

CPU 飙高系统反应慢的排查步骤

1. 理解问题背景：

   • CPU的作用：CPU（中央处理器）是计算机的核心计算资源。对于每个应用进程，CPU的最小执行单元是线程。
   • CPU利用率：高CPU利用率通常表明CPU正在忙于处理大量的计算任务或遇到性能瓶颈。

2. 常见原因分析：

   • 上下文切换过多：

     • 当系统中有多个线程需要执行时，CPU会进行上下文切换，即保存当前线程的状态并加载另一个线程的状态。频繁的上下文切换会消耗大量的CPU资源，降低系统的响应速度。
     • 上下文切换的原因：在Java中，文件IO、网络IO、锁等待、线程阻塞等操作可能导致线程阻塞，从而引发上下文切换。

   • CPU资源过度消耗：

     • 线程创建过多或某些线程持续占用CPU资源（例如死循环），会导致CPU利用率过高。高利用率使得其他线程无法获得足够的CPU时间，影响整体应用的执行效率。

3. 排查步骤：

   • 使用系统工具：

     • top命令：用于实时查看CPU利用率较高的进程。通过top命令可以找到哪些进程占用了大量的CPU资源。
     • Shift+H：在top命令中，按下Shift+H可以查看进程中CPU消耗过高的线程。

   • 分析线程问题：

     • 单一线程占用高：
       • 如果某个线程的CPU利用率持续高，说明可能存在线程长期占用CPU的情况。可以使用jstack工具获取线程的Dump日志，分析线程的状态和调用栈，找到高CPU消耗的代码。
     • 线程ID变化：
       • 如果CPU利用率高的线程ID不断变化，可能是由于线程创建过多。需要选择几个线程ID，通过jstack分析线程Dump日志，排查过多线程创建的原因。

4. 进一步检查：

   • 用户访问量：
     • 在某些情况下，CPU高利用率可能是由于用户访问量骤增导致系统资源紧张。这种情况下，检查系统负载和资源分配，可能需要进行性能优化或扩展资源。

通过以上步骤，你可以系统地排查CPU高利用率的问题，定位到具体原因并采取适当的解决措施。

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