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网易二面多久给通知(网易二面:CPU狂飙900%,该怎么处理?)

时间2025-06-20 19:09:11分类IT科技浏览7166
导读:说在前面 社群一位小伙伴面试了 网易,遇到了一个 性能类的面试题:...

说在前面

社群一位小伙伴面试了 网易                ,遇到了一个 性能类的面试题:

CPU飙升900%                        ,该怎么处理?

可惜的是        ,以上的问题                ,这个小伙没有回答理想                。

最终                        ,导致他网易之路        ,终止在二面        ,非常可惜

现在把这个 题目                        ,以及参考答案                ,收入咱们的

《尼恩Java面试宝典 PDF》

        ,供后面的小伙伴参考                        ,前车之鉴啊

首先                ,说明一下问题:CPU飙升200% 以上是生产容易发生的场景

注:本文以 PDF 持续更新,最新尼恩 架构笔记                、面试题 的PDF文件                        ,请从这里获取:码云

场景:1:MySQL进程飙升900%

大家在使用MySQL过程                        ,想必都有遇到过CPU突然过高,或者达到200%以上的情况                        。

数据库执行查询或数据修改操作时                ,系统需要消耗大量的CPU资源维护从存储系统                        、内存数据中的一致性        。

并发量大并且大量SQL性能低的情况下                        ,比如字段是没有建立索引        ,则会导致快速CPU飙升                ,如果还开启了慢日志记录                        ,会导致性能更加恶化                。生产上有MYSQL 飙升900% 的恶劣情况                        。

场景2:Java进程飙升900%

一般来说Java 进程不做大量 CPU 运算        ,正常情况下        ,CPU 应该在 100~200% 之间                        ,

但是                ,一旦高并发场景        ,要么走到了死循环                        ,要么就是在做大量的 GC, 容易出现这种 CPU 飙升的情况                ,CPU飙升900%,是完全有可能的        。

其他场景:其他的类似进程飙升900%的场景

比如Redis        、Nginx等等        。

尼恩提示:大家介绍场景的时候                        ,就说自己主要涉及了两个场景                        , Java进程飙升900%                、MySQL进程飙升900%两种场景,其实                ,这两个场景就足够讲半天了                        , 其他的        ,使用规避技巧规避一下就行                        。

场景一:MySQL进程CPU飙升到900%                ,怎么处理?

定位过程:

使用top 命令观察                        ,确定是mysqld导致还是其他原因                。 如果是mysqld导致的        ,show processlist        ,查看session情况                        ,确定是不是有消耗资源的sql在运行        。 找出消耗高的 sql                ,看看执行计划是否准确        , index 是否缺失                        ,或者实在是数据量太大造成                        。

处理过程:

kill 掉这些线程(同时观察 cpu 使用率是否下降)                , 一般来说,肯定要 kill 掉这些线程(同时观察 cpu 使用率是否下降)                        ,等进行相应的调整(比如说加索引                        、改 sql        、改内存参数)之后                        ,再重新跑这些 SQL                。 进行相应的调整(比如说加索引        、改 sql                        、改内存参数)

index 是否缺失,如果是                ,则 建立索引。也有可能是每个 sql 消耗资源并不多                        ,但是突然之间        ,有大量的 session 连进来导致 cpu 飙升                ,这种情况就需要跟应用一起来分析为何连接数会激增                        ,再做出相应的调整        ,比如说限制连接数等 优化的过程        ,往往不是一步完成的                        ,而是一步一步                ,执行一项优化措辞        ,再观察                        ,再优化                        。

场景1的真实案例:MySQL数据库优化的真实案例

尼恩提示:以下案例                ,来自互联网                        。大家参考一下,准备一个自己的案例。

本问题亲身经历过                。

之前开发同事编写的SQL语句                        ,就导致过线上CPU过高                        ,MySQL的CPU使用率达到900%+,通过优化最后降低到70%~80%                        。下面说说个人在这个过程中的排查思路        。

首先                ,我们要对问题定位而不是盲目的开启什么 慢日志                        ,在并发量大并且大量SQL性能低的情况下        ,开启慢日志无意是将MySQL推向崩溃的边缘                。

当时遇到这个情况                ,分析了当前的数据量                、索引情况        、缓存使用情况                        。目测数据量不大                        ,也就几百万条而已        。接下来就去定位索引                        、缓存问题        。

经过询问        ,发现很多查询都是走MySQL        ,没有用到缓存                        。 既然没有用到缓存                        ,则是大量请求全部查询MySQL导致                。通过下面的命令查看: show processlist;

发现类似很多相同的SQL语句                ,一直处于query状态中        。

select id form user where user_code = xxxxx;

初步分析可能是 user_code 字段没有索引导致                        。接着查询user表的索引情况:

show index form user;

发现这个字段是没有建立索引                。增加索引之后        ,该条SQL查询能够正常执行。

3                、没隔一会                        ,又发生大量的请求超时问题                        。接着进行分析                ,发现是开启了 慢日志查询                        。大量的SQL查询语句超过慢日志设置的阀值,于是将慢日志关闭之后                        ,速度瞬间提升。CPU的使用率基本保持在300%左右                。但还不是理想状态                        。

4、紧接着将部分实时查询数据的SQL语句                        ,都通过缓存(redis)读写实现        。观察一段时间后,基本维持在了70%~80%                。

总结:其实本次事故的解决很简单                ,就是添加索引与缓存结合使用                        。

不推荐在这种CPU使用过高的情况下进行慢日志的开启        。因为大量的请求                        ,如果真是慢日志问题会发生日志磁盘写入        ,性能贼低        。 直接通过MySQL show processlist命令查看                ,基本能清晰的定位出部分查询问题严重的SQL语句                        ,在针对该SQL语句进行分析                        。一般可能就是索引                        、锁                        、查询大量字段、大表等问题导致                。 再则一定要使用缓存系统        ,降低对MySQL的查询频次        。 对于内存调优        ,也是一种解决方案                        。 场景2展开:Java进程CPU飙升到900%                        ,怎么处理?

定位过程:

CPU飙升问题定位的一般步骤是:

首先通过top指令查看当前占用CPU较高的进程PID; 查看当前进程消耗资源的线程PID:top -Hp PID 通过print命令将线程PID转为16进制                ,根据该16进制值去打印的堆栈日志内查询        ,查看该线程所驻留的方法位置                。 通过jstack命令                        ,查看栈信息                ,定位到线程对应的具体代码。 分析代码解决问题                        。

处理过程:

如果是空循环,或者空自旋                        。

处理方式:可以使用Thread.sleep或者加锁                        ,让线程适当的阻塞。

在循环的代码逻辑中                        ,创建大量的新对象导致频繁GC                。比如,从mysql查出了大量的数据                ,比如100W以上等等                        。

处理方式:可以减少对象的创建数量                        ,或者        ,可以考虑使用 对象池        。

其他的一些造成CPU飙升的场景                ,比如 selector空轮训导致CPU飙升                 。

处理方式:参考Netty源码                        ,无效的事件查询到了一定的次数        ,进行 selector 重建                        。

Java的CPU 飙升700%优化的真实案例

尼恩提示:以下案例        ,来自互联网        。大家参考一下                        ,准备一个自己的案例        。

最近负责的一个项目上线                ,运行一段时间后发现对应的进程竟然占用了700%的CPU        ,导致公司的物理服务器都不堪重负                        ,频繁宕机                        。

那么,针对这类java进程CPU飙升的问题                ,我们一般要怎么去定位解决呢?                、

采用top命令定位进程

登录服务器,执行top命令                        ,查看CPU占用情况                        ,找到进程的pid

top

很容易发现,PID为29706的java进程的CPU飙升到700%多                ,且一直降不下来                        ,很显然出现了问题                。

使用top -Hp命令定位线程

使用 top -Hp <pid> 命令(为Java进程的id号)查看该Java进程内所有线程的资源占用情况(按shft+p按照cpu占用进行排序        ,按shift+m按照内存占用进行排序)

此处按照cpu排序:

top -Hp 23602

很容易发现                ,多个线程的CPU占用达到了90%多        。我们挑选线程号为30309的线程继续分析                        。

使用jstack命令定位代码

1.线程号转换5为16进制

printf “%x\n                ” 命令(tid指线程的id号)将以上10进制的线程号转换为16进制:

printf "%x\n" 30309

转换后的结果分别为7665                        ,由于导出的线程快照中线程的nid是16进制的        ,而16进制以0x开头        ,所以对应的16进制的线程号nid为0x7665

2.采用jstack命令导出线程快照

通过使用dk自带命令jstack获取该java进程的线程快照并输入到文件中:

jstack -l 进程ID > ./jstack_result.txt

命令(为Java进程的id号)来获取线程快照结果并输入到指定文件                。

jstack -l 29706 > ./jstack_result.txt

3.根据线程号定位具体代码

在jstack_result.txt 文件中根据线程好nid搜索对应的线程描述

cat jstack_result.txt |grep -A 100 7665

根据搜索结果                        ,判断应该是ImageConverter.run()方法中的代码出现问题

当然                ,这里也可以直接采用

jstack <pid> |grep -A 200 <nid>

来定位具体代码

$jstack 44529 |grep -A 200 ae24 "System Clock" #28 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007efc19e8e800 nid=0xae24 waiting on condition [0x00007efbe0d91000] java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping) at java.lang.Thread.sleep(Native Method) at java.lang.Thread.sleep(Thread.java:340) at java.util.concurrentC.TimeUnit.sleep(TimeUnit.java:386) at com.*.order.Controller.OrderController.detail(OrderController.java:37) //业务代码阻塞点 分析代码解决问题

下面是ImageConverter.run()方法中的部分核心代码。

逻辑说明:

/存储minicap的socket连接返回的数据 (改用消息队列存储读到的流数据)         ,设置阻塞队列长度                        ,防止出现内存溢出 //全局变量 private BlockingQueue<byte[]> dataQueue = new LinkedBlockingQueue<byte[]>(100000); //消费线程 @Override public void run() { //long start = System.currentTimeMillis(); while (isRunning) { //分析这里从LinkedBlockingQueue if (dataQueue.isEmpty()) { continue; } byte[] buffer = device.getMinicap().dataQueue.poll(); int len = buffer.length; }

在while循环中                ,不断读取堵塞队列dataQueue中的数据,如果数据为空                        ,则执行continue进行下一次循环                        。

如果不为空                        ,则通过poll()方法读取数据,做相关逻辑处理                        。

初看这段代码好像每什么问题                ,但是如果dataQueue对象长期为空的话                        ,这里就会一直空循环        ,导致CPU飙升。

那么如果解决呢?

分析LinkedBlockingQueue阻塞队列的API发现:

//取出队列中的头部元素                ,如果队列为空则调用此方法的线程被阻塞等待                        ,直到有元素能被取出        ,如果等待过程被中断则抛出InterruptedException E take() throws InterruptedException; //取出队列中的头部元素        ,如果队列为空返回null E poll();

这两种取值的API                        ,显然take方法更时候这里的场景                。

代码修改为:

while (isRunning) { /* if (device.getMinicap().dataQueue.isEmpty()) { continue; }*/ byte[] buffer = new byte[0]; try { buffer = device.getMinicap().dataQueue.take(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } …… }

重启项目后                ,测试发现项目运行稳定        ,对应项目进程的CPU消耗占比不到10%                        。

注:本文以 PDF 持续更新                        ,最新尼恩 架构笔记                        、面试题 的PDF文件                ,请从这里获取:码云

参考文献:

https://developer.aliyun.com/article/1053255

https://www.zhihu.com/question/22002813/answer/2662962349

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