诊断Java线程池CPU100%死循环的绝技
在实际线上环境中,Java线程池导致CPU使用率达到100%的死循环问题是一个棘手的挑战。本文详细介绍了如何诊断和解决这个问题。首先,我们会将有问题的容器下线,并使用top和jstack命令分析线程运行情况,发现高CPU使用率的线程是由线程池创建的。进一步的分析显示,线程池中的大量线程处于runnable状态,尝试获取任务却未执行任何任务。通过生成Java进程的火焰图,我们发现CPU主要消耗在LinkedBlockingQueue.poll方法上,怀疑是线程池配置问题导致的。我们尝试了调整线程池参数、更换队列类型等解决方法,并提供了详细的排查和解决步骤。
如何诊断Java ThreadPoolExecutor导致CPU使用率100%的死循环问题?
在实际的线上环境中,我们可能会遇到一个服务的容器突然告警,显示CPU使用率达到100%。为了确保系统的安全,我们首先会将有问题的容器下线,防止新的流量进入。然而,即使在没有请求流量的情况下,容器中Java进程的CPU使用率仍然居高不下。
接下来,我们通过登陆容器并使用top命令来查看各个线程的运行情况,发现CPU使用率高的线程是由线程池创建的。令人奇怪的是,容器下线后不应再有请求触发线程池执行任务。使用jstack命令列出各个线程的堆栈,我们发现线程池中共有64个线程,其中40个线程处于等待获取新任务的状态,24个线程处于runnable状态。
这些处于runnable状态的线程堆栈显示,它们也在尝试获取任务,但实际上并没有线程在执行任务。这非常不寻常,因为线程池中的线程应该快速查询是否有任务可用,获取到任务后执行任务中的代码,或者因为拿不到任务而进入等待状态。极少情况下,线程会处于runnable状态并试图获取任务,但不会有40%左右的线程都处于这种状态。
为了进一步分析,我们生成了Java进程的火焰图,发现CPU主要消耗在LinkedBlockingQueue.poll方法上,这与jstack的信息一致。我们开始怀疑是否是线程池配置的问题,导致线程不断轮询任务队列而没有进入等待状态。我们的线程池配置为maxPoolSize为64,corePoolSize为16,目前线程池中的线程数量达到了最大值64。我们还配置了keepAliveTime参数为60秒,这意味着如果线程在60秒内没有获取到任务,它将被终止,直到线程数量减少到corePoolSize。使用arthas查看LinkedBlockingQueue.poll的调用情况,但没有发现频繁的调用。这让我们的排查思路陷入困境,只能怀疑LinkedBlockingQueue.poll方法可能存在某种bug,导致获取不到任务时进入死循环。但考虑到我们使用的是zulu-17版本的JDK,这种显著的bug不太可能存在。
根据现有信息,我们推测问题可能出在poll()方法调用时需要获取takeLock。当大量线程同时调用poll()时,锁竞争不可避免。在这个过程中,没有获取到锁的线程会进行自旋等待操作,导致CPU使用率升高(仍然是RUNNABLE状态),这也使得keepAliveTime失效,无法回收线程。
我们可以尝试以下解决方法:
- 将maxPoolSize从64调整到32,这样可以减少线程池中的线程数量,降低锁竞争。
- 尝试更换队列类型,比如使用ArrayBlockingQueue,这可能减少锁竞争的开销,尽管吞吐量可能会有所下降。
- 排查代码,确认是否有提交了死循环任务的可能性。
- 尝试更换JDK版本,看是否能解决问题。
- 检查容器资源分配是否足够,可能资源不足也会导致高CPU使用率的问题。
文中关于的知识介绍,希望对你的学习有所帮助!若是受益匪浅,那就动动鼠标收藏这篇《诊断Java线程池CPU100%死循环的绝技》文章吧,也可关注golang学习网公众号了解相关技术文章。

- 上一篇
- 应用公园揭示企业开发App的6大优势

- 下一篇
- uni-app分享插件配置使用攻略
-
- 文章 · java教程 | 9秒前 |
- Java实现Serverless:AWSLambda入门教程
- 501浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 7分钟前 |
- Java对接OPCUA与PLC实现工业物联网
- 373浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 9分钟前 |
- JavaResultSet遍历与常用方法详解
- 133浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 10分钟前 |
- JPA/Hibernate双向关联同步策略详解
- 408浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 16分钟前 |
- Java泛型列表字段提取方法
- 144浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 28分钟前 |
- SpringBoot整合ElasticJob定时任务详解
- 338浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 36分钟前 |
- Java正则表达式实用技巧解析
- 391浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 37分钟前 |
- Spring@PostConstruct重复执行原因与解决方法
- 175浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 44分钟前 |
- BigDecimal大数运算详解与使用技巧
- 114浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 46分钟前 |
- EnumMap高效初始化方法:用Stream替代循环
- 169浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 50分钟前 | 内存泄漏 threadlocal remove() ThreadLocalMap 线程数据隔离
- JavaThreadLocal详解:线程变量管理技巧
- 155浏览 收藏
-
- 文章 · java教程 | 1小时前 |
- Java操作Elasticsearch实现高级查询技巧
- 397浏览 收藏
-
- 前端进阶之JavaScript设计模式
- 设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
- 542次学习
-
- GO语言核心编程课程
- 本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
- 511次学习
-
- 简单聊聊mysql8与网络通信
- 如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
- 498次学习
-
- JavaScript正则表达式基础与实战
- 在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
- 487次学习
-
- 从零制作响应式网站—Grid布局
- 本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
- 484次学习
-
- 千音漫语
- 千音漫语,北京熠声科技倾力打造的智能声音创作助手,提供AI配音、音视频翻译、语音识别、声音克隆等强大功能,助力有声书制作、视频创作、教育培训等领域,官网:https://qianyin123.com
- 164次使用
-
- MiniWork
- MiniWork是一款智能高效的AI工具平台,专为提升工作与学习效率而设计。整合文本处理、图像生成、营销策划及运营管理等多元AI工具,提供精准智能解决方案,让复杂工作简单高效。
- 156次使用
-
- NoCode
- NoCode (nocode.cn)是领先的无代码开发平台,通过拖放、AI对话等简单操作,助您快速创建各类应用、网站与管理系统。无需编程知识,轻松实现个人生活、商业经营、企业管理多场景需求,大幅降低开发门槛,高效低成本。
- 166次使用
-
- 达医智影
- 达医智影,阿里巴巴达摩院医疗AI创新力作。全球率先利用平扫CT实现“一扫多筛”,仅一次CT扫描即可高效识别多种癌症、急症及慢病,为疾病早期发现提供智能、精准的AI影像早筛解决方案。
- 166次使用
-
- 智慧芽Eureka
- 智慧芽Eureka,专为技术创新打造的AI Agent平台。深度理解专利、研发、生物医药、材料、科创等复杂场景,通过专家级AI Agent精准执行任务,智能化工作流解放70%生产力,让您专注核心创新。
- 176次使用
-
- 提升Java功能开发效率的有力工具:微服务架构
- 2023-10-06 501浏览
-
- 掌握Java海康SDK二次开发的必备技巧
- 2023-10-01 501浏览
-
- 如何使用java实现桶排序算法
- 2023-10-03 501浏览
-
- Java开发实战经验:如何优化开发逻辑
- 2023-10-31 501浏览
-
- 如何使用Java中的Math.max()方法比较两个数的大小?
- 2023-11-18 501浏览