Java应用性能优化：请问CPU角度方面如何操作？

您好，对于 CPU 主要关注平均负载（Load Average），CPU 使用率，上下文切换次数（Context Switch）。 通过 top 命令可以查看系统平均负载和 CPU 使用率，分别表示过去 1 分钟、5 分钟、15 分钟机器的负载。按照经验，若数值小于 0.7*CPU 个数，则系统工作正常；若超过这个值，甚至达到 CPU 核数的四五倍，则系统的负载就明显偏高。 比如15 分钟负载已经高达 57.18，1 分钟负载是 63.66（系统为 16 核），说明系统出现负载问题，且存在进一步升高趋势，需要定位具体原因了。

通过 vmstat 命令可以查看 CPU 的上下文切换次数： 上下文切换次数发生的场景主要有如下几种：

• 1）时间片用完，CPU 正常调度下一个任务；
• 2）被其它优先级更高的任务抢占；
• 3）执行任务碰到 I/O 阻塞，挂起当前任务，切换到下一个任务；
• 4）用户代码主动挂起当前任务让出 CPU；
• 5）多任务抢占资源，由于没有抢到被挂起；
• 6）硬件中断。

Java 线程上下文切换主要来自共享资源的竞争。一般单个对象加锁很少成为系统瓶颈，除非锁粒度过大。但在一个访问频度高，对多个对象连续加锁的代码块中就可能出现大量上下文切换，成为系统瓶颈。 比如在我们系统中就曾出现 log4j 1.x 在较大并发下大量打印日志，出现频繁上下文切换，大量线程阻塞，导致系统吞吐量大降的情况，升级到 log4j 2.x 才解决这个问题。