性能優(yōu)化是一個(gè)老生常談的話題，典型的性能問題如頁(yè)面響應(yīng)慢、接口超時(shí)，服務(wù)器負(fù)載高、并發(fā)數(shù)低，數(shù)據(jù)庫(kù)頻繁死鎖等。尤其是在“糙快猛”的互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)模式大行其道的今天，隨著系統(tǒng)訪問量的日益增加和代碼的臃腫，各

性能優(yōu)化是一個(gè)老生常談的話題，典型的性能問題如頁(yè)面響應(yīng)慢、接口超時(shí)，服務(wù)器負(fù)載高、并發(fā)數(shù)低，數(shù)據(jù)庫(kù)頻繁死鎖等。尤其是在“糙快猛”的互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)模式大行其道的今天，隨著系統(tǒng)訪問量的日益增加和代碼的臃腫，各種性能問題開始紛至沓來。在系統(tǒng)層面能夠影響應(yīng)用性能的一般包括三個(gè)因素：CPU、內(nèi)存和IO，今天，我們先談?wù)凜PU性能的監(jiān)控以及調(diào)優(yōu)。

使用top命令監(jiān)控CPU使用率

當(dāng)程序響應(yīng)變慢的時(shí)候，首先使用top、vmstat、ps等命令查看系統(tǒng)的cpu使用率是否有異常，從而可以判斷出是否是cpu繁忙造成的性能問題。其中，主要通過us（用戶進(jìn)程所占的%）這個(gè)數(shù)據(jù)來看異常的進(jìn)程信息。當(dāng)us接近100%甚至更高時(shí)，可以確定是cpu繁忙造成的響應(yīng)緩慢。一般說來，cpu繁忙的原因有以下幾個(gè)：線程中有無限空循環(huán)、無阻塞、正則匹配或者單純的計(jì)算頻繁的gc多線程頻繁的上下文切換。

使用vmstat命令查看線程切換次數(shù)

vmstat命令可以用來查看每秒CPU的中斷次數(shù)和上下文切換次數(shù)。每秒上下文切換次數(shù)要越小越好，太大了，要考慮調(diào)低線程或者進(jìn)程的數(shù)目。每次調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)，我們的代碼就會(huì)進(jìn)入內(nèi)核空間，導(dǎo)致上下文切換，這個(gè)是很耗資源，也要盡量避免頻繁調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)。上下文切換次數(shù)過多表示你的CPU大部分浪費(fèi)在上下文切換，導(dǎo)致CPU干正經(jīng)事的時(shí)間少了，CPU沒有充分利用，是不可取的。

使用gstat命令查看Java進(jìn)程的GC情況

如果發(fā)現(xiàn)是Java進(jìn)程CPU占用過高，可以使用gstat命令查看進(jìn)程是不是正在頻繁進(jìn)行垃圾回收。通過gstat命令輸出的各項(xiàng)指標(biāo)可以了解到堆內(nèi)存的使用情況、垃圾回收的次數(shù)和時(shí)間等，從而判斷出是否存在GC導(dǎo)致的性能問題。

定位CPU瓶頸

根據(jù)上面提供的幾個(gè)常用命令，定位到問題以后，就可以根據(jù)具體問題分析其產(chǎn)生的原因了。CPU瓶頸表現(xiàn)在兩個(gè)方面：用戶態(tài)CPU瓶頸和系統(tǒng)態(tài)CPU瓶頸。運(yùn)行操作系統(tǒng)內(nèi)核以外的軟件時(shí)導(dǎo)致的瓶頸為用戶態(tài)CPU瓶頸，運(yùn)行操作系統(tǒng)內(nèi)核的時(shí)候?qū)е碌钠款i為系統(tǒng)態(tài)CPU瓶頸。用戶態(tài)CPU和系統(tǒng)態(tài)CPU時(shí)間比率在3:1到4:1之間是正常的。如果在有瓶頸的系統(tǒng)中，用戶和系統(tǒng)時(shí)間比率高于這個(gè)區(qū)間，就應(yīng)該分析用戶態(tài)CPU時(shí)間增加的原因。

CPU調(diào)優(yōu)方法

如果發(fā)現(xiàn)us值過高，表示運(yùn)行的應(yīng)用消耗了大部分的CPU?？梢酝ㄟ^查看JVM的GC情況或者CPU執(zhí)行的代碼來定位問題。如果發(fā)現(xiàn)sy值過高，說明系統(tǒng)花費(fèi)了更多的時(shí)間在進(jìn)行線程切換。此時(shí)可以通過查看線程狀態(tài)和鎖信息來找出不斷切換狀態(tài)的原因。對(duì)于CPU調(diào)優(yōu)，還可以設(shè)置程序執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)、限制CPU占用時(shí)間，或者使用程序自帶的對(duì)CPU使用調(diào)整的功能。

結(jié)論

在進(jìn)行Linux系統(tǒng)CPU的性能監(jiān)控及調(diào)優(yōu)時(shí)，需要使用一系列的命令和工具來定位問題，分析原因，并采取相應(yīng)的優(yōu)化措施。通過監(jiān)控CPU使用率、線程切換次數(shù)和GC情況等，可以發(fā)現(xiàn)性能問題的來源并進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)優(yōu)，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和性能。