JVM飙高排查脚本-结构分析

大家都有过遇到线上程序LOAD突然狂飙的场景，要排查到为何狂飙，我们当务之急就是要找到导致CPU飙升的原因。如果是进程级的应用，如Nginx、Apache等都还比较容易排查，但如果是JVM中的某个线程导致的，估计有人就要开始抓瞎了。

很多人都或多或少的知道有这么一个脚本，能帮你大致定位到现场导致LOAD飙升的JVM线程，脚本大概如下。

#!/bin/ksh    # write by    : oldmanpushcart@gmail.com  # date        : 2014-01-16  # version     : 0.07    typeset top=${1:-10}  typeset pid=${2:-$(pgrep -u $USER java)}  typeset tmp_file=/tmp/java_${pid}_$$.trace    $JAVA_HOME/bin/jstack $pid > $tmp_file  ps H -eo user,pid,ppid,tid,time,%cpu --sort=%cpu --no-headers\          | tail -$top\          | awk -v "pid=$pid" '$2==pid{print $4"\t"$6}'\          | while read line;  do          typeset nid=$(echo "$line"|awk '{printf("0x%x",$1)}')          typeset cpu=$(echo "$line"|awk '{print $2}')          awk -v "cpu=$cpu" '/nid='"$nid"'/,/^$/{print $0"\t"(isF++?"":"cpu="cpu"%");}' $tmp_file  done    rm -f $tmp_file

现在我们就来拆解其中的原理，以及说明下类似脚本的适用范围。

步骤1：dump当前JVM线程，保存现场

$JAVA_HOME/bin/jstack $pid > $tmp_file

​保存现场是相当的重要，因为问题转瞬之间就会从手中溜走（但其实LOAD的统计机制也决定了，事实也并不是那么严格）

​步骤2：找到当前CPU使用占比高的线程

ps H -eo user,pid,ppid,tid,time,%cpu --sort=%cpu

列说明

USER：进程归属用户

PID：进程号

PPID：父进程号

TID：线程号

%CPU：线程使用CPU占比（这里要提醒下各位，这个CPU占比是通过/proc计算得到，存在时间差）

步骤3：合并相关信息

我们需要关注的大概是3列：PID、TID、%CPU，我们通过PS拿到了TID，可以通过进制换算10-16得到jstack出来的JVM线程号​

typeset nid="0x"$(echo "$line"|awk '{print $1}'|xargs -I{} echo "obase=16;{}"|bc|tr 'A-Z' 'a-z')

最后再将ps和jstack出来的信息进行一个匹配与合并。终于，得到我们最想要的信息

适用范围说明

看似这个脚本很牛X的样子，能直接定位到最耗费CPU的线程，开发再也不用担心找不到线上最有问题的代码～但，且慢，姑且注意下输出的结果，State: WAITING 这是这个啥节奏～

这是因为ps中的%CPU数据统计来自于/proc/stat，这个份数据并非实时的，而是取决于OS对其更新的频率，一般为1S。所以你看到的数据统计会和jstack出来的信息不一致也就是这个原因～但这份信息对持续LOAD由少数几个线程导致的问题排查还是非常给力的，因为这些固定少数几个线程会持续消耗CPU的资源，即使存在时间差，反正也都是这几个线程所导致。

这里分享下淘宝内部经常排查到的几个有问题线程，大家如果用到了又遇到LOAD突然飙高，可以优先怀疑他们。

Forest、CatServer、Notify