终极：“死亡问题第3章”-如何快速定位无限循环

项目发布后，发现机器的cpu飙升并且负载增加。在故障排除过程中，想到的第一件事应该是研究死锁和循环。死锁和死循环都会导致CPU激增（激增的前提是多个线程已进入死锁或死循环。如果一个线程进入死锁或死循环，则CPU使用率应为100％左右）。本文主要介绍如何快速定位无限循环，死锁位置的原理相同。

案例演示

为了演示无限循环，本文使用以下代码作为演示示例：

package com.feng.home;
public class EndLessLoopDemo {
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0; i<10; i--){
            System.out.println("endless loop !");
        }
    }
}

打包代码并上传到服务器

在执行代码之前，首先查看服务器的资源使用情况，使用top命令，然后按1键，资源使用情况如下：

image.png

从图中可以看出，服务器资源为24个核心，每个核心的使用不超过10％

接下来执行java命令以启动EndLessLoopDemo程序，该命令如下：

java -classpath home.jar com.feng.home.EndLessLoopDemo > /dev/null &

执行命令后，再次检查系统资源的使用情况：

image.png

从上图可以看出，EndLessLoopDemo的进程号为15752，cpu使用率一直保持在10 0. 3％。当您查看每个核心时，您可以清楚地看到其中一个核心（图中cpu1 4）的利用率为6 6. 9％，利用率非常高。如果我们仅实现一个非常简单的逻辑要求，并且不消耗cpu资源，我们应该意识到，您自己的程序必定有问题。

故障排除

为了排除故障，我们应该打印出进程的线程堆栈信息，检查繁忙的线程在做什么，并使用jstack命令

jstack 15752 > stack.info

获取线程堆栈信息后，您可以查看文件。由于线程很多，我们如何快速地在无限循环中找到线程？想象一下，如果程序有一个无限循环，首先，线程的运行状态应该是Runnable（除非在循环中使用了sleep，wait等操作）；其次，程序应该执行自己编写的代码，只需搜索您自己的程序包名称就足够了。如果您搜索自己的程序包名称，则可以检查线程运行到的语句，找到代码中的位置，并检查是否存在无限循环。

在这种情况下，我们需要找到com.feng.home并执行命令：

grep -B20 'com.feng.home' stack.info | more

输出结果如下：

"main" #1 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007ff664008800 nid=0x3d89 runnable [0x00007ff66ddc0000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
        at java.io.FileOutputStream.writeBytes(Native Method)
        at java.io.FileOutputStream.write(FileOutputStream.java:326)
        at java.io.BufferedOutputStream.flushBuffer(BufferedOutputStream.java:82)
        at java.io.BufferedOutputStream.flush(BufferedOutputStream.java:140)
        - locked <0x00000003d3209700> (a java.io.BufferedOutputStream)
        at java.io.PrintStream.write(PrintStream.java:482)
        - locked <0x00000003d3208b50> (a java.io.PrintStream)
        at sun.nio.cs.StreamEncoder.writeBytes(StreamEncoder.java:221)
        at sun.nio.cs.StreamEncoder.implFlushBuffer(StreamEncoder.java:291)
        at sun.nio.cs.StreamEncoder.flushBuffer(StreamEncoder.java:104)
        - locked <0x00000003d3208b38> (a java.io.OutputStreamWriter)
        at java.io.OutputStreamWriter.flushBuffer(OutputStreamWriter.java:185)
        at java.io.PrintStream.write(PrintStream.java:527)
        - eliminated <0x00000003d3208b50> (a java.io.PrintStream)
        at java.io.PrintStream.print(PrintStream.java:669)
        at java.io.PrintStream.println(PrintStream.java:806)
        - locked <0x00000003d3208b50> (a java.io.PrintStream)
        at com.feng.home.EndLessLoopDemo.main(EndLessLoopDemo.java:8)

从输出结果中，我们可以看到主线程正在执行EndLessLoopDemo类中的第8行代码，而第8行代码是

System.out.println("endless loop !");

因为我们可以检查循环条件是否存在问题，即找到无限循环的位置。

摘要

线程的无限循环不会填满一个cpu核心，因为它是一个时间片循环，它将导致某些cpu核心的利用率大大提高，但是该进程的cpu利用率必须为100％+（不包括线程睡眠和等待的情况。）

如果在无限循环语句块中执行n个线程，则CPU使用率通常约为n * 100％。因此，如果在简单的逻辑要求中有一个飞涨的杯子，则应首先找出程序中是否存在死循环或死锁（检测死锁也位于jstack输出中，只需找到死锁即可）

无限循环的常见情况摘要

    public void endLessLoop(boolean isDone){
        int retry = 0;
        while(retry < 3){
            if(isDone){
                continue;
            }
            retry++;
        }
    }

    public void endLessLoop(){
        int retry = 0;
        while(retry < 3){
            try{
                Integer.parseInt("aaa");
                retry++;
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

因此，必须仔细使用while循环。如果循环是for循环，则没有问题。使用while循环时，必须使用主要详细信息。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/shoujiruanjian/article-319118-1.html