當您的Java應用程序占用100％的CPU時，您該怎么辦？ 事實證明，您可以使用內置的UNIX和JDK工具輕松找到有問題的線程。 不需要探查器或代理。

為了進行測試，我們將使用以下簡單程序：

public class Main {public static void main(String[] args) {new Thread(new Idle(), 'Idle').start();new Thread(new Busy(), 'Busy').start();}
}class Idle implements Runnable {@Overridepublic void run() {try {TimeUnit.HOURS.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {}}
}class Busy implements Runnable {@Overridepublic void run() {while(true) {'Foo'.matches('F.*');}}
}

如您所見，它啟動了兩個線程。 Idle不消耗任何CPU（請記住，睡眠線程消耗內存，但不消耗CPU），而Busy占用整個內核，因為正則表達式的解析和執行是一個令人驚訝的復雜過程。 讓我們運行該程序，然后將其忽略。 我們如何快速發現Busy是我們軟件中有問題的部分？ 首先，我們使用top來找出消耗大部分CPU的java進程的進程ID（ PID ）。 這很簡單：

$ top -n1 | grep -m1 java

這將顯示包含“ java ”語句的top輸出的第一行：

22614 tomek     20   0 1360m 734m  31m S    6 24.3   7:36.59 java

第一列是PID，讓我們提取它。 不幸的是，事實證明top使用ANSI轉義碼表示顏色 –看不見的字符破壞了grep和cut類的工具。 幸運的是，我找到了一個Perl腳本來刪除這些字符 ，并最終能夠提取用盡CPU的java進程的PID：

$ top -n1 | grep -m1 java | perl -pe 's/\e\[?.*?[\@-~] ?//g' | cut -f1 -d' '

cut -f1 -d' '調用只是將第一個值從以空格分隔的列中取出：

22614

現在，當我們遇到有問題的JVM PID時，我們可以使用top -H查找有問題的Linux線程。 -H選項顯示與進程相對的所有線程的列表，PID列現在表示內部Linux線程ID：

$ top -n1 -H | grep -m1 java
$ top -n1 -H | grep -m1 java | perl -pe 's/\e\[?.*?[\@-~] ?//g' | cut -f1 -d' '

輸出令人驚訝地相似，但是第一個值現在是線程ID：

25938 tomek     20   0 1360m 748m  31m S    2 24.8   0:15.15 java
25938

因此，我們有一個繁忙的JVM的進程ID和Linux線程ID（很可能來自該進程）消耗了我們的CPU。 這是最好的部分：如果查看jstack輸出（在JDK中可用），則每個線程的名稱旁邊都會印有一些神秘的ID：

'Busy' prio=10 tid=0x7f3bf800 nid=0x6552 runnable [0x7f25c000]java.lang.Thread.State: RUNNABLEat java.util.regex.Pattern$Node.study(Pattern.java:3010)

沒錯， nid=0x645a參數與top -H打印的線程ID相同。 當然，不要太簡單，在jstack以十六進制打印時， top使用十進制表示法。 再次有一個簡單的解決方案， printf'％x' ：

$ printf '%x' 25938
6552

讓我們將我們現在擁有的所有內容包裝到一個腳本中并合并結果：

#!/bin/bash
PID=$(top -n1 | grep -m1 java | perl -pe 's/\e\[?.*?[\@-~] ?//g' | cut -f1 -d' ')
NID=$(printf '%x' $(top -n1 -H | grep -m1 java | perl -pe 's/\e\[?.*?[\@-~] ?//g' | cut -f1 -d' '))
jstack $PID | grep -A500 $NID | grep -m1 '^$' -B 500

PID持有java PID， NID持有線程ID，很可能來自該JVM。 最后一行只是轉儲給定PID的JVM堆棧跟蹤，并過濾（使用grep ）具有相匹配的nid的線程。 猜猜它有什么用：

$ ./profile.sh
'Busy' prio=10 tid=0x7f3bf800 nid=0x6552 runnable [0x7f25c000]java.lang.Thread.State: RUNNABLEat java.util.regex.Pattern$Node.study(Pattern.java:3010)at java.util.regex.Pattern$Curly.study(Pattern.java:3854)at java.util.regex.Pattern$CharProperty.study(Pattern.java:3355)at java.util.regex.Pattern$Start.<init>(Pattern.java:3044)at java.util.regex.Pattern.compile(Pattern.java:1480)at java.util.regex.Pattern.<init>(Pattern.java:1133)at java.util.regex.Pattern.compile(Pattern.java:823)at java.util.regex.Pattern.matches(Pattern.java:928)at java.lang.String.matches(String.java:2090)at com.blogspot.nurkiewicz.Busy.run(Main.java:27)at java.lang.Thread.run(Thread.java:662)

多次運行腳本（或使用watch ，請參見下文）將在不同位置捕獲Busy線程，但是幾乎總是在正則表達式解析中進行–這是我們有問題的部分！

多線程

如果您的應用程序具有多個需要CPU的線程，則可以使用watch -n1 ./profile.sh命令watch -n1 ./profile.sh運行一次腳本并獲取半實時堆棧轉儲，這很可能來自不同的線程。 使用以下程序進行測試：

new Thread(new Idle(), 'Idle').start();
new Thread(new Busy(), 'Busy-1').start();
new Thread(new Busy(), 'Busy-2').start();

您將看到Busy-1或Busy-2線程的堆棧跟蹤（在Pattern類中的不同位置），但是從不Idle 。

參考： 哪個Java線程消耗了我的CPU？ 來自我們的JCG合作伙伴 Tomasz Nurkiewicz，來自Java和鄰里博客。