记一次tomcat进程cpu占用过高的问题排查记录

本文主要记录一次tomcat进程，因TCP连接过多导致CPU占用过高的问题排查记录。

问题描述

linux系统下，一个tomcat web服务的cpu占用率非常高，top显示结果超过200%。请求无法响应。反复重启依然同一个现象。

问题排查

1、获取进程信息

通过jdk提供的jps命令可以快速查出jvm进程，

jps pid

2、查看jstack信息

jstack pid

发现存在大量log4j线程block，处于waiting lock状态

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

搜索相关信息，发现log4j 1.x版本存在死锁问题。

发现问题，于是调整log4j配置，仅打开error级别日志，重启tomcat。此时stack中block线程消失，但进程cpu占用率依然高涨。

3、进一步排查

分析每个线程的cpu占用量，此处需要引入一个大神贡献的脚本，计算java进程中，每个线程的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

脚本适用范围

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。

除了这个脚本，简单点儿的方法则是，查出进程id后，通过如下命令查看该进程中每个线程的资源使用情况

top -H -p pid

从这里获取pid（线程id），转换为16进制，然后去stack信息中查找对象的线程信息。

通过上述方法，查出tomcat进程对应的线程cpu占用率累积之和约80%，远小于top给出的200%+

说明并不存在长期占用cpu的线程，应该是属于有许多短暂性的cpu密集计算。进而怀疑是不是jvm内存不足，频繁gc导致。

jstat -gc pid

发现jvm内存使用并未出现异常，gc次数明显暴涨

查完内存，由于本身是一个网络程序，进一步排查网络连接。

4、问题定位

查询tomcat对应端口的tcp链接，发现存在大量EASTABLISH的链接，还有部分其它状态的连接，总计400+。

netstat -anp | grep port

进一步查看这些连接的来源，发现是该tomcat服务的应用端，存在大量后台线程，在频繁轮询该服务，导致该服务tomcat 连接数被打满，无法继续接收请求。

netstat状态说明：

  • LISTEN：侦听来自远方的TCP端口的连接请求
  • SYN-SENT：再发送连接请求后等待匹配的连接请求（如果有大量这样的状态包，检查是否中招了）
  • SYN-RECEIVED：再收到和发送一个连接请求后等待对方对连接请求的确认（如有大量此状态，估计被flood***了）
  • ESTABLISHED：代表一个打开的连接
  • FIN-WAIT-1：等待远程TCP连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认
  • FIN-WAIT-2：从远程TCP等待连接中断请求
  • CLOSE-WAIT：等待从本地用户发来的连接中断请求
  • CLOSING：等待远程TCP对连接中断的确认
  • LAST-ACK：等待原来的发向远程TCP的连接中断请求的确认（不是什么好东西，此项出现，检查是否被***）
  • TIME-WAIT：等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认
  • CLOSED：没有任何连接状态

5、根源分析

直接触发原因是客户端轮询，请求异常，继续轮序；客户端不断有新的后台线程加入轮询队伍，最终导致服务端tomcat连接被打满。

到此这篇关于记一次tomcat进程cpu占用过高的问题排查记录的文章就介绍到这了,更多相关tomcat进程cpu占用过高内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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