Java High CPU故障排除指南

Java High CPU故障排除指南–第1部分

本文是该系列的第1部分，它将为您提供有关如何进行故障排除和识别Java高CPU问题根本原因的综合指南。

该指南也适用于独立的Java程序，但旨在帮助涉及Java EE企业日常生产支持的个人。它还将包括最常见的高级CPU问题列表以及高级解决方案。

生产问题解决心态审查

在我们进行下一步之前，重要的是要检查您的生产问题解决思路。在我与Java EE生产支持团队的经验中，最常见的“反应”之一就是Java VM /中间件重启通常是执行的第一个恢复操作。虽然过早重启可以快速消除业务影响，但也可能使您无法获取所有技术事实。降低了识别根本原因的能力，并使平台在以后再次出现该问题。

在拉动触发器并关闭Java VM进程之前，请问自己以下问题：我是否拥有所有可用数据以在重启后执行根本原因分析？如果答案是否定的，那么我对您的建议是查看并改进您当前的平台监视和/或故障排除方法。在出现高CPU问题之前和期间正确收集性能数据至关重要。

Java高CPU –究竟是什么？

现在回到我们的原始主题，一个高CPU问题是通过观察一个或多个Java VM进程消耗了来自物理主机的过多CPU利用率来定义的。过多的CPU也可以通过异常高的CPU使用率与已知和已建立的基准来描述。例如：如果Java VM在峰值负载情况下的平均CPU利用率为40％，则可以将过多的CPU阈值设置为80％左右。

一个典型的Java VM进程包含多个Java线程，其中一些正在等待工作，而另一些正在执行任务。如果只有一个Java程序，线程数可能会非常低，而对于处理大量并发事务的Java EE企业平台，线程数可能会非常高。

为了了解和识别一个或多个Java进程的高CPU资源，您将需要了解并执行Java VM的所有线程的完整分解，以便您找出最大的贡献者。该分析练习可以按照下图显示。

了解您的平均CPU使用率

正如我在前面的部分中提到的，了解当前的平均CPU使用率（称为基准）非常重要。这是至关重要的数据，作为全面而持续的平台容量规划策略的一部分，需要定期对其进行监视。

正确理解和跟踪从Java VM进程中观察到的平均和“健康” CPU利用率，将使您能够快速检测异常CPU高峰情况，并与可能的根本原因（项目引入的问题，意外的负载增加等）相关联。最后，这将为您提供适当的阈值，以使用您选择的监视工具来配置与CPU相关的主动警报。

了解您的生产环境和可用工具

作为中间件和/或应用程序支持的主要部分，您确实需要了解您的生产环境，包括可用于执行低级故障排除任务的现成工具。对于某些人来说，这可能是微不足道的，但是如果您刚开始为新客户使用新的Java或Java EE平台，我的建议是您应该花足够的时间了解客户的环境规格和业务状况，如下所示：

物理和虚拟主机配置和容量（分配的CPU内核，RAM等的总数）
操作系统供应商，版本和补丁程序级别
中间件供应商，版本和补丁程序级别
Java供应商和版本（包括32位和64位）；包括补丁级别
Java或Java EE应用程序中使用的第三方API
您可以利用其进行历史数据和趋势分析的现有监视工具
环境历史，已知问题，资源利用等
每个应用程序的业务流量细分以及平台的平均和峰值流量水平；包括营业高峰期

收集上述所有正确的事实，绝对可以帮助您进行根本原因分析。包括与CPU相关的问题。

跳到第二部分之前的功课

在我们跳至本CPU故障排除指南的第2部分之前，强烈建议您学习并理解以下各篇文章。专注于适用于您的环境的环境。这些文章中的每一篇都会为您提供有关如何对Java VM的每个线程分解CPU的技术方面的逐步指导。为了调查与Java CPU相关的问题而获得的关键故障排除技能。该技术在某些方面很常见，具体取决于操作系统。

＃Solaris上每个线程的CPU分析
http://javaeesupportpatterns.blogspot.com/2011/12/prstat-solaris-pinpoint-high-cpu-java.html

＃Linux上每个线程的CPU分析
http://javaeesupportpatterns.blogspot.com/2012/02/prstat-linux-how-to-pinpoint-high-cpu.html

＃AIX上每个线程分析的CPU
http://javaeesupportpatterns.blogspot.com/2011/12/prstat-aix-how-to-pinpoint-high-cpu.html

＃Windows上每个线程的CPU分析
http://javaeesupportpatterns.blogspot.com/2012/04/java-thread-cpu-analysis-on-windows.html

我希望本文为Java CPU问题提供了一个很好的起点。第2部分将为您提供故障排除指南，其中包括流程图，可让您根据问题情况选择正确的调查路径。

参考： Java High CPU故障排除指南–第1部分，来自我们的JCG合作伙伴 Pierre-Hugues Charbonneau，位于Java EE支持模式和Java教程博客上。