本文將為您提供一個教程，介紹如何在Windows OS上快速查明Java線程貢獻者與CPU嚴重問題有關。 Windows與Linux，Solaris和AIX等其他操作系統一樣，使您可以在進程級別監視CPU利用率，還可以監視在進程中執行任務的單個線程。

在本教程中，我們創建了一個簡單的Java程序，使您可以逐步學習該技術。

故障排除工具

本教程將在下面使用以下工具：

• Windows Process Explorer （查明高CPU線程貢獻者）
• JVM線程轉儲（用于代碼級別的線程關聯和根本原因分析）

高CPU模擬器Java程序

下面的簡單程序只是循環并創建新的String對象。 這將使我們能夠按線程分析執行此CPU。 我建議您將其導入您選擇的IDE中，例如Eclipse并從那里運行它。 執行Windows計算機后，應立即觀察到CPU數量的增加。

package org.ph.javaee.tool.cpu;/*** HighCPUSimulator* @author Pierre-Hugues Charbonneau* http://javaeesupportpatterns.blogspot.com**/
public class HighCPUSimulator {private final static int NB_ITERATIONS = 500000000;// ~1 KB data footprintprivate final static String DATA_PREFIX = "datadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadata
datadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatad
atadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadata
datadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadata
datadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadata
datadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadata
datadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadatadata
datadatadatadatadatadatadata";/*** @param args*/public static void main(String[] args) {System.out.println("HIGH CPU Simulator 1.0");System.out.println("Author: Pierre-Hugues Charbonneau");System.out.println("http://javaeesupportpatterns.blogspot.com/");try {for (int i = 0; i < NB_ITERATIONS; i++) {// Perform some String manipulations to slowdown and expose looping process...String data = DATA_PREFIX + i;                }} catch (Throwable any) {System.out.println("Unexpected Exception! " + any.getMessage()+ " [" + any + "]");}System.out.println("HighCPUSimulator done!");}}

步驟＃1 –啟動流程瀏覽器

Process Explorer工具以可視方式動態顯示CPU使用情況。 這對于實時分析非常有用。 如果您需要每個線程在CPU上的歷史數據，則還可以將Windows perfmon與％Processor Time＆Thread Id數據計數器一起使用。 您可以從下面的鏈接下載Process Explorer：
http://technet.microsoft.com/zh-cn/sysinternals/bb896653

在我們的示例中，您可以看到在執行示例程序之后，Eclipse javaw.exe進程現在使用了約25％的CPU利用率。

步驟＃2 –啟動Process Explorer的Threads視圖

下一步是顯示javaw.exe進程的“線程”視圖。 只需右鍵單擊javaw.exe進程，然后選擇“屬性”。 將根據以下快照打開“線程”視圖：

• 第一列是線程ID（十進制格式）
• 第二列是每個線程使用的CPU利用率％–
• 第三列也是另一個計數器，指示線程是否正在CPU上運行

在我們的示例中，我們可以看到罪魁禍首是使用約25％CPU的線程ID＃5996。

步驟＃3 –生成JVM線程轉儲

此時，Process Explorer將不再有用。 目的是查明一個或多個Java線程，這些線程消耗了我們實現的大部分Java進程CPU利用率。 為了進入分析的下一個層次，您將需要捕獲JVM線程轉儲。 這將使您能夠將線程ID與線程堆棧跟蹤相關聯，從而可以查明這種處理類型正在消耗如此多的CPU。
JVM線程轉儲的生成可以通過幾種方式完成。 如果您使用的是JRockit VM，則可以按照以下示例使用jrcmd工具：

獲得線程轉儲數據后，只需搜索線程ID并找到您感興趣的線程堆棧跟蹤。
在我們的示例中，從Eclipse觸發的線程“主線程”被暴露為主要罪魁禍首，而這正是我們想要演示的。

Main Thread id=1 idx=0x4 tid=5996 prio=5 alive, native_blockedat org/ph/javaee/tool/cpu/HighCPUSimulator.main(HighCPUSimulator.java:31)at jrockit/vm/RNI.c2java(IIIII)V(Native Method)-- end of trace

步驟＃4 –分析罪魁禍首的線程堆棧跟蹤并確定根本原因

此時，您應該具備進行根本原因分析所需的一切。 您將需要檢查每個線程堆棧跟蹤，并確定要處理的問題類型。 最后一步通常是您將花費大部分時間的地方，問題可能很簡單（例如無限循環），也可能很復雜（例如與垃圾回收相關的問題）。

在我們的示例中，線程轉儲確實揭示了CPU的高CPU數量來自第31行附近的示例Java程序。正如所料，它確實揭示了我們為本教程專門設計的循環條件。

for (int i = 0; i < NB_ITERATIONS; i++) {// Perform some String manipulations to slowdown and expose looping process...String data = DATA_PREFIX + i;                }

我希望本教程可以幫助您了解如何分析和幫助查明Windows OS上Java CPU問題的根本原因。 請繼續關注更多更新，下一篇文章將為您提供Java CPU故障排除指南，包括如何處理最后的分析步驟以及常見問題模式。

參考： Java EE支持模式和Java教程博客中的JCG合作伙伴 Pierre-Hugues Charbonneau在Windows上的Java線程CPU分析 。