找出某个Java进程中最耗费CPU的Java线程
找出某个Java进程中最耗费CPU的Java线程并定位堆栈信息，用到的命令有：ps、top、printf、jstack、grep。当然还有神器：arthas。
# 问题原因
现实企业级Java应用开发、维护中，有时候我们会碰到下面这些问题：
- OutOfMemoryError，内存不足
- 内存泄露
- 线程死锁
- 锁争用（Lock Contention）
- Java进程消耗CPU过高 ......
这些问题在日常开发、维护中可能被很多人忽视（比如有的人遇到上面的问题只是重启服务器或者调大内存，而不会深究问题根源），但能够理解并解决这些问题是Java程序员进阶的必备要求。
# 传统排查步骤
# jps
jps主要用来输出JVM中运行的进程状态信息。语法格式如下：
jps [options] [hostid]
如果不指定hostid就默认为当前主机或服务器。
命令行参数选项说明如下：
-q 不输出类名,Jar名和传入main方法的参数
-m 输出传入main方法的参数
-l 输出main类或Jar的全限名
-v 输出传入JVM的参数
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比如下面：
root@ubuntu:/# jps -m -l
2458 org.artifactory.standalone.main.Main /usr/local/artifactory-2.2.5/etc/jetty.xml
29920 com.sun.tools.hat.Main -port 9998 /tmp/dump.dat
3149 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
30972 sun.tools.jps.Jps -m -l
8247 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
25687 com.sun.tools.hat.Main -port 9999 dump.dat
21711 mrf-center.jar
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# jstack
jstack主要用来查看某个Java进程内的线程堆栈信息。语法格式如下：
jstack [option] pid
jstack [option] executable core
jstack [option] [server-id@]remote-hostname-or-ip
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命令行参数选项说明如下：
# 会打印出额外的锁信息
# 在发生死锁时可以用 jstack -l pid 来观察锁持有情况
# -m mixed mode，不仅会输出Java堆栈信息，还会输出C/C++堆栈信息（比如Native方法）
-l long listings
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jstack可以定位到线程堆栈，根据堆栈信息我们可以定位到具体代码，所以它在JVM性能调优中使用得非常多。
下面我们来一个实例找出某个Java进程中最耗费CPU的Java线程并定位堆栈信息，用到的命令有ps、top、printf、jstack、grep。
第一步： 先找出Java进程ID，服务器上的Java应用名称为 wordcount.jar：
[root@storm-master home] ps -ef | grep wordcount
root 2860 2547 13 02:09 pts/0 00:02:03 java -jar wordcount.jar /home/input 3
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得到进程ID为 2860 。
第二步： 找出该进程内最耗费CPU的线程，可以使用如下3个命令，这里我们使用第3个命令得出如下结果：
ps -Lfp pid ： 即 ps -Lfp 2860
ps -mp pid -o THREAD, tid, time ：即 ps -mp 2860 -o THREAD,tid,time
top -Hp pid： 即 top -Hp 2860
这里用第三个命令：top -Hp 2860
top -Hp 2860
输出如下：
TIME列就是各个Java线程耗费的CPU时间，显然CPU时间最长的是ID为2968的线程，用
printf "%x\n" 2968
得到2968的十六进制值为b98，下面会用到。
第三步： 终于轮到jstack上场了，它用来输出进程2860的堆栈信息，然后根据线程ID的十六进制值grep，如下：
[root@storm-master home] jstack 2860 | grep b98
"SessionTracker" prio=10 tid=0x00007f55a44e4800 nid=0xb53 in Object.wait() [0x00007f558e06c000
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可以看到CPU消耗在SessionTracker这个类的Object.wait()，于是就能很容易的定位到相关的代码了。
当然，可以 jstack -l pid > /tmp/thread.txt 在导出的文件中搜索，就可以定位到具体的线程，类。
# Arthas 排查
# jdk 环境
下载并解压 arthas
cd /opt/arthas wget -O arthas-packaging-4.0.5-bin.zip 'https://maven.aliyun.com/repository/public/com/taobao/arthas/arthas-packaging/4.0.5/arthas-packaging-4.0.5-bin.zip' unzip arthas-packaging-4.0.5-bin.zip1
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5启动 arthas，官网传送门 (opens new window)
# https://arthas.aliyun.com/doc/quick-start.html#_2-%E5%90%AF%E5%8A%A8-arthas java -jar arthas-boot.jar1
2输入
dashboard，按回车/enter，会展示当前进程的信息， 按ctrl+c可以中断执行。dashboard 传送门 (opens new window)
或者输入
thread -n 10，指定最忙的前 10 个线程并打印堆栈。thread 传送门 (opens new window)
最后根据线程堆栈并分析业务代码，定位问题即可
# jre 环境
如果是在 docker 里并且使用的是 jre 启动项目的话，需要 jre 结合 jattach 来使用 arthas：
不同系统 jattach 项目安装和配置指南，传送门 (opens new window)
apt install jattach1找出 java 进程 pid
ps aux | grep java1
这里以 pid 是 7 的举例
需要使用如下命令启动 arthas
pid=7;\ jattach ${pid} load instrument false /opt/arthas/arthas-agent.jar && \ java -jar /opt/arthas/arthas-client.jar 127.0.0.1 36581
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3启动成功，使用 arthas 命令如
dashboard和thread进行分析即可
# 其他命令排查
查看某进程及某线程占用 CPU 的例子
jps: 列出 java 进程,找到 pid.pidstat -p pid -u 1 3 -u -t: 查看 pid 的进程所有线程的 cpu 使用情况.jstack -l pid > /tmp/thread.txt: 导出指定 Java 应用的所有线程.
然后查看 nid=xxx(即第二步里线程号的线程),即可定位到某段代码.
查看某进程及某线程占用 IO 的例子
jps: 列出 java 进程,找到 pid.pidstat -p pid -u 1 3 -d -t: 查看 pid 的进程所有线程的 IO 使用情况.jstack -l pid > /tmp/thread.txt: 导出指定 Java 应用的所有线程.
然后查看 nid=xxx(即第二步里线程号的线程),即可定位到某段代码.
# 相关脚本
看了下有位大佬提个 issue (opens new window) ，推荐了个自动化脚本，亲测更好用点。这样子就可以免去上面的一步一步地查找和计算了。 所以，这里也直接引用这个工具。有需要的可以用下。
show-busy-java-threads (opens new window)
