一篇文章學(xué)會(huì)java死鎖與CPU 100%的排查
00 本文簡(jiǎn)介
作為一名搞技術(shù)的程序猿或者是攻城獅,想必你應(yīng)該是對(duì)下面這兩個(gè)問(wèn)題有所了解,說(shuō)不定你在實(shí)際的工作或者面試就有遇到過(guò):
第一個(gè)問(wèn)題:Java死鎖如何排查和解決?
第二個(gè)問(wèn)題:服務(wù)器CPU占用率高達(dá)到100%排查和解決?
第三個(gè)問(wèn)題:有哪些工具能夠快速查看線(xiàn)程使用情況?
本文對(duì)這三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)整理,通過(guò)實(shí)例演示講解,精彩干貨,不容錯(cuò)過(guò)??!
前戲就這么多,高潮會(huì)很多,做好了,讓我們直奔主題,發(fā)動(dòng)小船,Let's go!

01 Java死鎖排查和解決
要排查和解決死鎖,首先思考三個(gè)問(wèn)題:
1. 什么是死鎖?
2. 為什么會(huì)出現(xiàn)死鎖?
3. 怎么排查代碼中出現(xiàn)了死鎖?
4. 如何避免寫(xiě)出死鎖的代碼?
作為技術(shù)人員(工程師),在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候,能夠盡快的去解決這個(gè)問(wèn)題。但是在學(xué)習(xí)技術(shù)知識(shí)的時(shí)候,還是腳踏實(shí)地,多問(wèn)一些為什么,一個(gè)好的問(wèn)題,能夠讓自己思考,這方面的能力也一定要鍛煉鍛煉哦,這樣才能更好的理解和掌握知識(shí),并探究/觸碰到更深入的地方。
1、啥是死鎖?
死鎖是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中,由于競(jìng)爭(zhēng)資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現(xiàn)象,若無(wú)外力作用,它們都將無(wú)法推進(jìn)下去。此時(shí)稱(chēng)系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)或系統(tǒng)產(chǎn)生了死鎖,這些永遠(yuǎn)在互相等待的進(jìn)程稱(chēng)為死鎖進(jìn)程。[百度百科:死鎖]

注:進(jìn)程和線(xiàn)程都可以發(fā)生死鎖,只要滿(mǎn)足死鎖的條件!
2、為啥子會(huì)出現(xiàn)死鎖?
從上面的概念中我們知道
(1)必須是兩個(gè)或者兩個(gè)以上進(jìn)程(線(xiàn)程)
(2)必須有競(jìng)爭(zhēng)資源
3、怎么排查代碼中出現(xiàn)了死鎖?【重點(diǎn)來(lái)了】
首先整一個(gè)死鎖的代碼,看例子:

上面這段代碼執(zhí)行后,就會(huì)出現(xiàn)死鎖,那么排查的方法有如下:
第一個(gè)姿勢(shì):使用 jps + jstack
一:在windons命令窗口,使用jps -l【不會(huì)使用jps請(qǐng)自行查詢(xún)資料】

二:使用 jstack -l 12316 【不會(huì)使用jstack請(qǐng)自行查詢(xún)資料】

第二個(gè)姿勢(shì):使用jconsole
在window打開(kāi) JConsole,JConsole是一個(gè)圖形化的監(jiān)控工具!
一:在windons命令窗口 ,輸出 JConsole,如下圖:

二:選擇到線(xiàn)程的tab上,如下截圖。

第三個(gè)姿勢(shì):使用Java Visual VM
在window打開(kāi) jvisualvm,jvisualvm是一個(gè)圖形化的監(jiān)控工具!
一:在windons命令窗口 ,輸出 jvisualvm

二:依然是切換到線(xiàn)程這個(gè)TAB上,很明顯的就有提示!

4、如何避免死鎖?
上面說(shuō)了死鎖出現(xiàn)的原因以及通過(guò)三種方式來(lái)檢測(cè)和排查死鎖,下面更重要的東西來(lái)了,就是如何避免死鎖,如果能夠讓寫(xiě)出的代碼避免死鎖出現(xiàn)也就沒(méi)有上面這些排查的過(guò)程了。最好的是從源頭控制問(wèn)題,而不是后期遇到問(wèn)題在去填坑。
我看了阿里巴巴中最新的開(kāi)發(fā)規(guī)約,里面有對(duì)避免死鎖的說(shuō)明,具體如下:
【強(qiáng)制】對(duì)多個(gè)資源、數(shù)據(jù)庫(kù)表、對(duì)象同時(shí)加鎖時(shí),需要保持一致的加鎖順序,否則可能會(huì)
造成死鎖。
說(shuō)明:線(xiàn)程一需要對(duì)表 A、B、C 依次全部加鎖后才可以進(jìn)行更新操作,那么線(xiàn)程二的加鎖順序也必須是
A、B、C,否則可能出現(xiàn)死鎖。
02、Java CPU 100% 排查技巧
第一個(gè)姿勢(shì),步驟有點(diǎn)多,難度四星
平時(shí)多積累一點(diǎn),這樣在遇到問(wèn)題的時(shí)候就少句求人的話(huà)。如果在實(shí)際的開(kāi)發(fā)中遇到CPU 100%問(wèn)題,要怎么排查呢?如果你沒(méi)有遇到過(guò)這個(gè)問(wèn)題,請(qǐng)先自己思考10s,如果你遇到過(guò),這個(gè)時(shí)候也正好可以在回顧一遍。
一、 使用top命令查看cpu占用資源較高的PID

當(dāng)前占用cup100% 的PID為3455。
二、通過(guò)jps找到當(dāng)前用戶(hù)下的java程序PID
這步可省略,主要是通過(guò)jps知道是那個(gè)JAVA服務(wù)的PID
執(zhí)行jps -l能夠打印出所有的應(yīng)用的PID,找到有一個(gè)PID和這個(gè)cpu使用100%一樣的ID?。?!就知道是哪一個(gè)服務(wù)了。知道了對(duì)應(yīng)的服務(wù),在接著后續(xù)的分析步驟。
三、 使用 pidstat -p < PID > 1 3 -u -t
如果這個(gè)命令 pidstat不可用,這步可使用 top -H -p pid 查詢(xún)進(jìn)程下線(xiàn)程信息
-p:指定進(jìn)程號(hào) -u:默認(rèn)的參數(shù),顯示各個(gè)進(jìn)程的cpu使用統(tǒng)計(jì) -t:顯示選擇任務(wù)的線(xiàn)程的統(tǒng)計(jì)信息外的額外信息


四、找到cpu占用較高的線(xiàn)程TID ,通過(guò)上圖發(fā)現(xiàn)是 3467的TID占用cup較大
五、 因?yàn)閖stack命令輸出文件記錄的線(xiàn)程ID是16進(jìn)制。因此我們先將TID轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的表示方式,轉(zhuǎn)換方式可以參考下圖。
將3467轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制 d8d,注意是小寫(xiě)!! 記錄下來(lái),后面會(huì)使用。

六、通過(guò)jstack [-l] PID輸出當(dāng)前進(jìn)程的線(xiàn)程信息
jstack PID /temp/test.log
七、查找 TID對(duì)應(yīng)的線(xiàn)程(輸出的線(xiàn)程id為十六進(jìn)制),找到對(duì)應(yīng)的代碼,使用命令查找哦,不要肉眼比對(duì),具體命令請(qǐng)思考,給你表現(xiàn)機(jī)會(huì)。

找到之后具體分析這個(gè)線(xiàn)程在干什么,為什么會(huì)占用這么多的 CUP資源。
PS:線(xiàn)程的幾種狀態(tài)如下說(shuō)明:
NEW,未啟動(dòng)的。不會(huì)出現(xiàn)在Dump中。
RUNNABLE,在虛擬機(jī)內(nèi)執(zhí)行的。
BLOCKED,受阻塞并等待監(jiān)視器鎖。
WATING,無(wú)限期等待另一個(gè)線(xiàn)程執(zhí)行特定操作。
TIMED_WATING,有時(shí)限的等待另一個(gè)線(xiàn)程的特定操作。
TERMINATED,已退出的。
第二個(gè)姿勢(shì),待開(kāi)發(fā)[奸笑臉]
此處省略…,好多字。
03 推薦兩個(gè)高效排查問(wèn)題工具
一 :show-busy-java-threads

官網(wǎng)地址:show-busy-java-threads: https://github.com/oldratlee/useful-scripts/blob/master/docs/java.md#-show-busy-java-threads
簡(jiǎn)單安裝和使用過(guò)程:
下載 show-busy-java-threads上傳服務(wù)器,然后進(jìn)行解壓然后執(zhí)行對(duì)應(yīng)的命令

二:阿里開(kāi)源的問(wèn)題定位神器 arthas 來(lái)定位問(wèn)題。
官網(wǎng)地址:arthas :https://alibaba.github.io/arthas/index.html
這個(gè)里面有很多命令,如thread 支持一鍵展示當(dāng)前最忙的前N個(gè)線(xiàn)程并打印堆棧,最簡(jiǎn)單的 thread -n 10 即可將最忙碌的十個(gè)線(xiàn)程快照打印出來(lái),真正高效。

定位神器 arthas 安裝過(guò)程就做介紹了,如果你還沒(méi)有用過(guò)這個(gè)工具,我建議一定去用一下,說(shuō)不定你會(huì)愛(ài)上它!
04 總結(jié)
本文內(nèi)容比較多,基本上是手把手的教程了,希望能夠?qū)δ阌兴鶐椭?,也建議沒(méi)有遇到類(lèi)似問(wèn)題的伙伴,看完之后一定要親自去實(shí)踐一下操作過(guò)程,如果沒(méi)有環(huán)境可以自行想辦法搞一個(gè)測(cè)試?yán)?。還是老話(huà):不要眼高手低,看了和做了本質(zhì)上兩個(gè)概念,最終收獲的也一定不同。
05 彩蛋-另一個(gè)姿勢(shì)
也可以通過(guò)使用jstack找到系統(tǒng)的代碼性能問(wèn)題
1、在進(jìn)行壓力測(cè)試的時(shí)候,使用jps找到應(yīng)用的PID
2、然后使用jstack輸出出壓力測(cè)試時(shí)候應(yīng)用的dump信息
3、分析輸出的日志文件中那個(gè)方法block線(xiàn)程占用最多,這里可能是性能有問(wèn)題,找到對(duì)應(yīng)的代碼分析
到此這篇關(guān)于一篇文章學(xué)會(huì)java死鎖與CPU 100%的排查的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java死鎖與CPU 100%的排查內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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