JAVA 應用 CPU 使用率為什麼飈升？
我的疑惑
一個 while 死迴圈，會不會引起 CPU 使用率飈升？
頻繁 Young GC 會不會引起 CPU 使用率飈升？
執行緒數很高的應用，CPU 使用率一定高麼？
CPU 使用率高的應用，執行緒數一定高麼？
BLOCKED 狀態的執行緒會不會引起 CPU 使用率飈升？
分時作業系統 CPU 是耗費 us ？ 還是耗費 sy ？
我的思考
CPU 使用率怎麼算？
CPU% = 1 - idleTime / sysTime * 100
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idleTime：CPU處於空閒狀態的時間
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sysTime：CPU處於使用者態和核心臺的時間總和
CPU 使用率跟啥有關係？
我們常聽說計算密集型的程式是比較耗 CPU 使用率的。
那 JAVA 應用中哪些操作是比較耗 CPU 使用的？
列舉下日常程式中常見的耗CPU的操作：
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頻繁GC，訪問量高時，有可能造成頻繁的GC、甚至FGC。當呼叫量大時，記憶體分配過快，就會造成GC執行緒不停的執行，導致CPU飆高。
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序列化與反序列化，後文中舉了一個真實的案例，程式執行xml解析的時，呼叫量增大的情況下，導致了CPU被打滿。
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加密、解密。
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正則表示式校驗，曾經線上發生一次血案，正則校驗將CPU打滿。大概原因是：Java 正則表示式使用的引擎實現是 NFA 自動機，這種引擎在進行字元匹配會發生回溯（backtracking）。
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執行緒上下文切換、當啟動了很多執行緒，而這些執行緒都處於不斷的阻塞狀態（鎖等待、IO等待等）和執行狀態的變化過程中。當鎖競爭激烈時，很容易出現這種情況。
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某些執行緒在做無阻塞的運算，簡單的例子while(true)中不停的做運算，沒有任何阻塞。寫程式時，如果需要做很久的計算，可以適當將程式sleep下。
CPU 與程序、執行緒有關係麼？
現在分時作業系統是通過循輪方式分配時間片進行 程序 排程的，如果程序在等待或阻塞，不會造成 CPU 資源使用。執行緒稱為輕程序，共享程序資源，關於執行緒的排程，CPU 對於執行緒也是分時排程。而在 Java 中，執行緒的呼叫由 JVM 負責，執行緒的排程一般有兩種模式，分時排程和搶佔式排程。
我的解惑
一個 while 死迴圈，會不會引起 CPU 使用率飈升？
會的。先不說別的，死迴圈會呼叫 CPU 暫存器進行計數，這個操作就會佔用 CPU。其次，如果執行緒一直處於死迴圈狀態，CPU 呼叫會進行執行緒切換麼？
死迴圈不會讓出 CPU，除非作業系統時間片到期，但死迴圈會不斷向系統申請時間片，直到系統沒有空閒時間做別的事情。
這個問題在 stackoverflow 也有人提問：why does an infinite loop of the unintended kind increase the CPU use?
地址： ofollow,noindex" target="_blank">https://stackoverflow.com/questions/2846165/why-does-an-infinite-loop-of-the-unintended-kind-increase-the-cpu-use
頻繁 Young GC 會不會引起 CPU 使用率飈升？
會的。Young GC 本身是 JVM 進行垃圾回收的操作，會計算記憶體和呼叫暫存器，頻繁 Young GC 一定是會佔用 CPU。
之前有個一個案例，for 迴圈從資料庫查詢資料集合，二次封裝新的資料集合，這時如果量比較大時，記憶體沒有足夠的空間儲存，那麼 JVM 就會 GC 回收那些不再使用的資料，因此量大的時候，就會收到 CPU 使用率報警。
執行緒數很高的應用，CPU 使用率一定高麼？
不會。通過 jstack 檢視系統執行緒狀態，檢視整個執行緒數很多，但 Runable 和 Running 狀態的執行緒不多，這時 CPU 使用率不一定會高。
之前有過一個案例，檢視系統執行緒數 1000+，jstack 分析 900多個執行緒是 BLOCKED 和 WAITING 狀態的，這種執行緒是不會佔用 CPU 的。
如果執行緒數很高，其實大多數原因是死鎖，大量執行緒處於 BLOCKED 和 WAITING 狀態。
CPU 使用率高的應用，執行緒數一定高麼？
不會。同上，CPU 使用率高的關鍵因素還是計算密集型操作，一個執行緒如果有大量計算，也會造成 CPU 使用率高，也是現在為什麼一個大資料指令碼任務，要大規模叢集共同運算才能執行的原因。
BLOCKED 狀態的執行緒會不會引起 CPU 使用率飈升？
不一定，CPU使用率的飆升，更多是因為上下文的切換或者runnable狀態執行緒過多導致。Blocked狀態，未必會引起CPU上升。
分時作業系統 CPU us高或者sy高是什麼意思？
通過top命令，我們可以觀察到cpu的us，sy值，示例如下：
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Us 使用者空間佔用CPU百分比，簡單來說，us高是因為我們的程式導致的，通過分析執行緒堆疊，可以很容易的定位到問題執行緒。
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Sy 核心空間佔用CPU百分比，sy高的時候，如果是程式問題導致，基本是因為執行緒上下文切換造成的。
我的經驗
平時怎麼定位 CPU 使用率高的原因的？
其實網上有個教程和方法，我簡述我的分析過程。
首先發現某臺應用 CPU 使用率高，一要看先執行緒數、JVM、系統 load 等引數，共同作證。二要列印 jstack，通過工具分析執行緒情況，推薦 fastThread 這個線上的 Thread 分析工具。
以下是線上發生的真實案例，簡要介紹下：
某日晚，突然收到簡訊報警，CPU利用率100%。立刻dump該機器jstack，通過 http://fastthread.io/ 檢視日誌如下：
進一步檢視具體日誌：
通過這段日誌，已經定位到了具體CPU被打滿的方法，接收MQ之後，MQ訊息體為xml，反序列化的時候，造成了CPU飆高。