服务器CPU突然升高，原因何在？

服务器突然CPU占用率飙升是一个常见的问题，尤其在高流量或复杂业务场景下，本文将详细描述如何排查和解决这一问题，包括具体步骤、使用的工具以及常见问题的解决方法。

一、问题发现

在一次大促活动前的压力测试中，测试人员发现某个接口在QPS（每秒查询数）上升到500后，服务器的CPU使用率急剧升高，这导致服务响应时间变长，甚至出现部分请求超时的情况。

二、问题定位

1、执行top命令：首先登录到服务器，通过执行top命令查看所有进程的资源占用情况，根据输出结果，可以发现哪个进程的CPU占用率最高，输出显示一个Java进程（PID为1893）的CPU占用率达到了181%。

2、定位线程：由于Java是单进程多线程的架构，接下来需要查看该进程中各个线程的CPU使用情况，通过执行top -Hp 1893命令，可以发现线程4519的CPU占用率最高。

3、定位代码：将线程ID转换为十六进制，然后通过jstack命令获取该线程的堆栈信息，通过printf %x 4519得到十六进制ID，然后执行sudo -u admin jstack 1893 | grep -A200 11a7查看具体代码行，从堆栈信息中可以看出，BeanValidator.java的第30行存在问题。

三、问题解决

经过分析，发现自定义的BeanValidator在每次验证时都会初始化一个Validator实例，这个过程非常耗时，优化方法是将Validator实例的初始化提到方法外，在类加载时就创建一次，从而避免重复初始化带来的性能开销。

本次问题排查主要使用了top、printf和jstack命令，通过逐步定位到具体的进程、线程和代码行，最终找到了问题的根源并进行了优化，以下是常用的排查命令和方法：

1、top：实时显示系统中各个进程的资源占用情况。

2、top -Hp [PID]：查看指定进程中各个线程的资源占用情况。

3、printf %x [线程ID]：将线程ID转换为十六进制。

4、jstack [PID] | grep [线程ID]：查看指定线程的堆栈信息。

5、jstat -gcutil [PID] [统计间隔毫秒] [统计次数]：查看垃圾回收情况。

6、jmap -heap [PID]：查看堆的使用情况。

7、jmap -dump:format=b,file=[文件名] [PID]：导出内存堆信息到文件中，可以使用Eclipse MAT工具进行分析。

五、常见问题FAQs

1、为什么Full GC次数过多会导致CPU占用率高？

答：Full GC（完全垃圾回收）是一种昂贵的操作，会停止所有应用线程并进行全局垃圾回收，如果频繁发生Full GC，说明系统可能内存不足或者存在内存泄漏，导致大量对象无法及时回收，从而增加CPU负担。

2、如何快速定位导致CPU飙升的线程？

答：可以使用top -Hp [PID]命令查看指定进程中各个线程的CPU使用情况，结合jstack命令获取线程的堆栈信息，从而快速定位到问题线程和具体代码行。

六、小编有话说

服务器CPU突然飙升的问题虽然常见，但通过系统化的排查方法，我们可以快速找到问题的根源并进行优化，在日常运维中，建议搭建一套完善的资源监控系统，如Prometheus，以便及时发现和处理类似问题，定期进行压力测试和性能调优也是保障系统稳定运行的重要手段，希望本文能为大家在处理服务器CPU飙升问题时提供一些帮助和启发。