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。
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