Java代码分析和CPU高的方法分析

Posted 2022-08-14 frankruby

一、top之负载高

top -H -p pid  首先看load average   数值若小于0.7*CPU个数，则系统工作正常，如果超过这个值，甚至达到cpu核数的四五倍，则系统的负载就说明偏高且存在进一步升高的趋势，就需要进一步定位具体原因。通过vmstat命令查看cpu的上下文切换次数，

上下文切换次数发生的场景主要有如下几种：
1、时间切片用完，cpu正常调度下一个任务
2、被其他优先级更高的任务抢占
3、执行任务碰到I/O阻塞，挂起当前任务，切换到下一个任务
4、用户代码主动挂起当前任务让出CPU
5、多任务抢占资源，由于没有抢到被挂起
6、硬件中断

进程（proc）：
R：运行队列中进程数量，这个值也可以判断是否需要增加cpu（长期大于1）
B：等待io进程数量

Memory(内存)
swpd：使用虚拟内存大小， 如果swpd的值不为0，但SI，SO的值长期为0，这种情况不会影响性能
free：空闲物理内存大小
buff：用作缓存的内存大小
cache：用作缓存的内存大小，如果cache值大的时候，说明cache处的文件数多，如果频繁访问到的文件都能被cache处，那么磁盘的IO bi会非常小

swap
Si  : 每秒从交换区写到内存的大小，由磁盘调入内存
SO：每秒写入交换区的内存大小，由内存调入磁盘
注意：内存够用的时候，这2个值都是0，如果这两个值长期大于0时，系统性能会受到影响，磁盘IO和CPU资源都会被消耗。有些朋友看到空闲内存free很少的或者接近于0时，就认为内存不够用了，不能光看这一点，还要结合SI SO，如果free很少，但是SI和SO也很少（大多数时候是0），那么不用担心，系统性能这时不会受到影响的。因为linux总是先把内存用光

IO
bi ：每秒读取的块数
bo：每秒写入的块数
注意：随机磁盘读写的时候，这2个值越大（如超过1024k）,能看到CPU在IO等待的值也会越大

system(系统)
in：每秒中断数，包括时钟中断
cs:每秒上下文切换数
注意：上面2个值越大，会看到由内存消耗的CPU时间会越大

CPU（以百分比表示）
us：用户进程执行时间百分比（user time）的值比较高时，说明用户进程消耗的CPU时间多，那么我们就该考虑优化程序算法或者加速
sy：内存系统进程执行时间百分比（system time）sy的值越高时，说明系统内核消耗的CPU资源多，这并不是良性表现，我们应该检查原因
wa：IO等待时间百分比wa的值高时，说明IO等待比较严重，这可能由于磁盘大量做随机访问造成，也有可能磁盘出现瓶颈（块操作）
id：空闲时间百分比
二、JVM的方法

jstack命令配合top使用，top -H -p pid   —> jstack -l pid  ，一般需要打印三次，top -H -p pid 的pid需要转换成16进制（可以用计算器计算/printf “%x\n” pid），
然后在线程堆栈里面找到对应的nid，就可以找到对应问题线程栈

jstat命令可打印GC详细信息，Young GC 和Full GC次数，堆信息等。其命令格式为：jstat -gcutil  -t  pid <interval><count> (jstat -gcutil -t 8610 2000 100)

Jmap打印java进程堆信息 jmap -head pid  通过jmap -dump:file = xxx pid 可dump堆到文件，然后通过其他工具进一步分析其堆使用情况

jvm图形化页面dump可以通过mat工具进行查看                                                                           

三、数据库调优一般从以下几个方面出发：
1、sql语句层面进行优化，慢sql分析，索引分析和调优，事务拆分等
2、在数据库配置层面进行优化，比如字段设计，调整缓存大小，磁盘I/O的等数据库参数优化，数据碎片整理等
3、从数据库层面进行优化，考虑数据库的垂直拆分和水平拆分等
4、选择合适的数据库引擎或者类型适应不同场景，比如考虑加入NoSQL等