記一次tomcat進程cpu占用過高的問題排查記錄

本文主要記錄一次tomcat進程，因TCP連接過多導致CPU占用過高的問題排查記錄。

問題描述

linux系統下，一個tomcat web服務的cpu占用率非常高，top顯示結果超過200%。請求無法響應。反復重啟依然同一個現象。

問題排查

1、獲取進程信息

通過jdk提供的jps命令可以快速查出jvm進程，

jps pid

2、查看jstack信息

jstack pid

發現存在大量log4j線程block，處于waiting lock狀態

org.apache.log4j.Category.callAppenders(org.apache.log4j.spi.LoggingEvent) @bci=12, line=201 (Compiled frame)

搜索相關信息，發現log4j 1.x版本存在死鎖問題。

發現問題，于是調整log4j配置，僅打開error級別日志，重啟tomcat。此時stack中block線程消失，但進程cpu占用率依然高漲。

3、進一步排查

分析每個線程的cpu占用量，此處需要引入一個大神貢獻的腳本，計算java進程中，每個線程的cpu使用量。

#!/bin/bash

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

腳本適用范圍

因為ps中的%CPU數據統計來自于/proc/stat，這個份數據并非實時的，而是取決于OS對其更新的頻率，一般為1S。所以你看到的數據統計會和jstack出來的信息不一致也就是這個原因～但這份信息對持續LOAD由少數幾個線程導致的問題排查還是非常給力的，因為這些固定少數幾個線程會持續消耗CPU的資源，即使存在時間差，反正也都是這幾個線程所導致。

除了這個腳本，簡單點兒的方法則是，查出進程id后，通過如下命令查看該進程中每個線程的資源使用情況

top -H -p pid

從這里獲取pid（線程id），轉換為16進制，然后去stack信息中查找對象的線程信息。

通過上述方法，查出tomcat進程對應的線程cpu占用率累積之和約80%，遠小于top給出的200%+

說明并不存在長期占用cpu的線程，應該是屬于有許多短暫性的cpu密集計算。進而懷疑是不是jvm內存不足，頻繁gc導致。

jstat -gc pid

發現jvm內存使用并未出現異常，gc次數明顯暴漲

查完內存，由于本身是一個網絡程序，進一步排查網絡連接。

4、問題定位

查詢tomcat對應端口的tcp鏈接，發現存在大量EASTABLISH的鏈接，還有部分其它狀態的連接，總計400+。

netstat -anp | grep port

進一步查看這些連接的來源，發現是該tomcat服務的應用端，存在大量后臺線程，在頻繁輪詢該服務，導致該服務tomcat 連接數被打滿，無法繼續接收請求。

netstat狀態說明：

• LISTEN：偵聽來自遠方的TCP端口的連接請求
• SYN-SENT：再發送連接請求后等待匹配的連接請求（如果有大量這樣的狀態包，檢查是否中招了）
• SYN-RECEIVED：再收到和發送一個連接請求后等待對方對連接請求的確認（如有大量此狀態，估計被flood***了）
• ESTABLISHED：代表一個打開的連接
• FIN-WAIT-1：等待遠程TCP連接中斷請求，或先前的連接中斷請求的確認
• FIN-WAIT-2：從遠程TCP等待連接中斷請求
• CLOSE-WAIT：等待從本地用戶發來的連接中斷請求
• CLOSING：等待遠程TCP對連接中斷的確認
• LAST-ACK：等待原來的發向遠程TCP的連接中斷請求的確認（不是什么好東西，此項出現，檢查是否被***）
• TIME-WAIT：等待足夠的時間以確保遠程TCP接收到連接中斷請求的確認
• CLOSED：沒有任何連接狀態

5、根源分析

直接觸發原因是客戶端輪詢，請求異常，繼續輪序；客戶端不斷有新的后臺線程加入輪詢隊伍，最終導致服務端tomcat連接被打滿。

到此這篇關于記一次tomcat進程cpu占用過高的問題排查記錄的文章就介紹到這了,更多相關tomcat進程cpu占用過高內容請搜索億速云以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持億速云！