电脑cpu负载过高怎么办 cpu负载过高怎么解决


数据平台服务器CPU高负载问题排查与优化

昨天下午,运维团队突然收到警报邮件,显示数据平台服务器的CPU利用率飙升至98.94%。这一情况并非短期现象,最近一段时间CPU利用率一直徘徊在70%以上。初看之下,似乎是硬件资源遇到了瓶颈,急需扩容。仔细分析后发现,我们的业务系统并不是高并发或者CPU密集型的应用程序,硬件瓶颈不太可能在这么短的时间内就出现。问题的根源必然是在某个业务逻辑上出现了异常。

一、排查思路

1.1 定位高负载进程

我登录到服务器,通过 top 命令检查当前服务器的运行状态,确定负载情况。根据服务器的硬件配置(8核CPU),我很快发现当前的负载水平超出了正常范围。接着,我进一步查看了各个进程的资源使用情况,发现进程ID为682的进程占用了大量的CPU资源,明显存在异常。

1.2 定位具体的异常业务

为了进一步确认异常来源,我使用了 pwdx 命令,结合进程ID 682,找到了对应的进程路径,并据此确认了该进程属于数据平台的Web服务模块。这一发现让我更加聚焦于平台的Web服务,进一步深入排查。

1.3 定位异常线程及具体代码

传统的排查方式通常包括四个步骤:

使用 top 或 top -H 命令查看进程的负载;

按照负载排序,定位到高负载的线程PID;

使用 printf 输出线程的十六进制PID;

使用 jstack 命令获取线程栈信息,找到异常调用。

尽管这种方法在理论上有效,但在生产环境中,问题往往是紧急的,时间紧迫,因此这个四步法显得略微繁琐。幸运的是,我们早前了解过淘宝的工程师 Oldratlee 提供的工具 show-busy-java-threads.sh,它将这些步骤封装成了一个简单高效的命令,可以快速定位线上异常线程,节省了大量时间。

最终,经过一番分析,我发现问题出在一个时间工具类的代码实现上,具体是其中某个方法在计算时间时占用了大量的CPU资源。进一步检查代码逻辑后,确认了该方法存在性能瓶颈,导致了异常的CPU消耗。

二、根因分析

经过详细排查后,问题的根源被明确锁定在一个时间工具类的实现上,具体分析如下:

异常方法逻辑:该方法的作用是将时间戳转换为对应的日期时间格式;

上层调用:此方法用于计算从当天凌晨到当前时刻的所有秒数,并将这些秒数格式化后放入一个 set 集合中,返回给调用者;

业务逻辑层:该方法被用于实时数据报表的查询中,由于报表查询是按照固定时间间隔进行的,每次查询时会多次调用该方法。

问题的关键在于:假设现在是上午10点,那么在一次查询中,方法的调用次数将达到 10*60*60*n 次,即36,000次,其中 n 是查询次数的倍数。随着时间的推移,查询次数会逐渐增加,接近午夜时,每次查询的调用次数将会呈线性增长。实时查询和报警模块频繁调用这个时间计算方法,导致了CPU的过度消耗。

三、解决方案

定位到问题后,首先需要减少该方法的调用次数,优化其性能。经排查,我发现该方法返回的 set 集合其实并没有在逻辑层被有效利用,唯一被使用的只是 set 的大小。可以直接使用更为简便的计算方法:用当前时间的秒数减去当天凌晨的秒数,直接得出秒数差,从而避免了重复的计算。

通过这一优化,我们替换了原有的方法,避免了不必要的计算步骤。上线后,经过一段时间的监控,服务器负载和CPU利用率得到了显著改善,特别是之前异常高峰期的CPU使用率下降了近30倍,恢复到正常水平,问题终于解决。

四、关注代码性能:编写代码时,除了关注实现功能,还应注重性能的优化。在工程实践中,能高效解决问题的能力,比单纯完成需求更能体现一个工程师的专业水平和技术深度。

多做代码复审:完成编码后,应进行多次代码,思考是否可以采用更简洁、高效的实现方式。这不仅是技术能力的体现,也是团队合作中重要的一环。

细节决定成败:线上问题往往与细节息息相关,作为技术人员,必须保持对问题的敏锐洞察力,追根溯源,不能忽视任何一个可能的细节。这种追求卓越的精神是技术人员不断成长和进步的关键。

通过这次事件的排查与解决,我们不仅修复了眼前的性能瓶颈,更加深了对代码优化的理解和实践,为未来可能遇到的类似问题积累了宝贵的经验。