TOP命令详解
top命令经常用来监控linux的系统状况，是常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用情况。
top的使用方式 top [-d number] | top [-bnp]
参数解释：
- -d：number代表秒数，表示top命令显示的页面更新一次的间隔。默认是5秒。
- -b：以批次的方式执行top。
- -n：与-b配合使用，表示需要进行几次top命令的输出结果。
- -p：指定特定的pid进程号进行观察。
在top命令显示的页面还可以输入以下按键执行相应的功能（注意大小写区分的）：
- ?：显示在top当中可以输入的命令
- P：以CPU的使用资源降序排序显示，默认
- M：以内存的使用资源降序排序显示
- N：以pid降序排序显示
- T：由进程使用的时间累计排序显示
- k：给某一个pid一个信号。可以用来杀死进程
- r：给某个pid重新定制一个nice值（即优先级）
- q：退出top（用ctrl+c也可以退出top）。
- 1：数字1，可以查看CPU核心的个数及详细信息
实例：
# top //每隔5秒显式所有进程的资源占用情况
# top -d 2 //每隔2秒显式所有进程的资源占用情况
# top -c //每隔5秒显式进程的资源占用情况，并显示进程的命令行参数(默认只有进程名)
# top -p 12345 -p 6789 //每隔5秒显示pid是12345和pid是6789的两个进程的资源占用情况
# top -d 2 -c -p 123456 //每隔2秒显示pid是12345的进程的资源使用情况，并显式该进程启动的命令行参数
# top -Hp 进程id // 显示某个进程下所有线程的资源占用情况
一、top前5行统计信息
第1行是任务队列信息，其参数如下：
| 内容 | 含义 |
|---|---|
| 21:15:31 | 表示当前时间 |
| up 180 days, 10:01 | 系统运行时间 格式为时：分，运行了180天10小时1分钟 |
| 1 users | 当前登录用户数 |
| load average: 0.00, 0.01, 0.05 | 系统平均负载，即任务队列的平均长度。 三个数值分别为 1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值。 |
什么是系统平均负载？平均负载可以理解为当前系统的平均活跃进程数，包含了系统处于可运行状态和不可中断状态的平均进程数，就是平均活跃进程数。
那么知道了什么是系统平均负载，那么它为多少时代表我们的系统负载较高呢？比如，此时1分钟的平均负载为5.6，而我们的操作系统是4个CPU，那么就代表此时系统负载过高，意味着有160%的的超载进程竞争不到CPU；若负载为2.0，则意味着有50%的CPU空闲。1分钟的系统负荷只是暂时现象，问题不大。应该主要观察"15分钟系统负荷"，将它作为服务器正常运行的指标。
第2、3行为进程和CPU的信息 ：
当有多个CPU时，这些内容可能会超过两行，其参数如下：
| 内容 | 含义 |
|---|---|
| 108 total | 进程总数 |
| 2 running | 正在运行的进程数 |
| 106 sleeping | 睡眠的进程数 |
| 0 stopped | 停止的进程数 |
| 0 zombie | 僵尸进程数 |
| 内容 | 含义 |
|---|---|
| 0.0 us | 用户空间占用CPU百分比 |
| 0.0 sy | 内核空间占用百分比 |
| 0.0 ni | 用户进程内改变过优先级的进程占用CPU百分比 |
| 100.0 id | 空闲CPU百分比 |
| 0.0 wa | 等待输入输出的CPU时间百分比 |
| 0.0 hi | 硬中断（Hardware IRQ）占用CPU的百分比 |
| 0.0 si | 软中断（Software Interrupts）占用CPU的百分比 |
| 0.0 st | 虚拟机占用百分比 |
第4、5行为内存信息，其参数如下 :
| 内容 | 含义 |
|---|---|
| KiB Mem: 3880176 total | 物理内存总量，单位：B |
| 166316 free | 空闲的物理内存总量，单位：B |
| 772292 used | 使用的物理内存总量，单位：B |
| 2941568 buff/cache | 用作内核缓存的内存总量，单位：B |
| 内容 | 含义 |
|---|---|
| KiB Swap: 0 total | 交换区总量，单位：B |
| 0 free | 空闲的交换区总量，单位：B |
| 0 used | 使用的交换区总量，单位：B |
| 2809396 avail Mem | 代表可用于进程下一次分配的物理内存数量 |
二、进程信息：
| 内容 | 含义 |
|---|---|
| PID | 进程id |
| USER | 进程所有者的用户名 |
| PR | 优先级 |
| NI | nice值，负值表示高优先级，正值表示低优先级 |
| VIRT | 进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES |
| RES | 进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA |
| SHR | 共享内存大小，单位kb |
| S | 进程状态。D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=跟踪/停止 Z=僵尸进程 |
| %CPU | 上次更新到现在的CPU时间占用百分比 |
| %MEM | 进程使用的物理内存百分比 |
| TIME+ | 进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒 |
| COMMAND | 命令名/命令行 |
| SWAP | 进程使用的虚拟内存中，被换出的大小，单位kb |
| CODE | 可执行代码占用的物理内存大小，单位kb |
| DATA | 可执行代码以外的部分(数据段+栈)占用的物理内存大小，单位kb |
| RUSER | Real user name |
| UID | 进程所有者的用户id |
| GROUP | 进程所有者的组名 |
| TTY | 启动进程的终端名。不是从终端启动的进程则显示为 ? |
| P | 最后使用的CPU，仅在多CPU环境下有意义 |
| TIME | 进程使用的CPU时间总计，单位秒 |
| nFLT | 页面错误次数 |
| nDRT | 最后一次写入到现在，被修改过的页面数。 |
| WCHAN | 若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名 |
| Flags | 任务标志 |
三、进程的状态：
- R 是 Running 或 Runnable 的缩写，表示进程在 CPU 的就绪队列中，正在运行或者正在等待运行。
- D 是 Disk Sleep 的缩写，也就是不可中断状态睡眠（Uninterruptible Sleep），一般表示进程正在跟硬件交互，并且交互过程不允许被其他进程或中断打断。
- Z 是 Zombie 的缩写，它表示僵尸进程，也就是进程实际上已经结束了，但是父进程还没有回收它的资源（比如进程的描述符、PID 等）。
- S 是 Interruptible Sleep 的缩写，也就是可中断状态睡眠，表示进程因为等待某个事件而被系统挂起。当进程等待的事件发生时，它会被唤醒并进入 R 状态。
- I 是 Idle 的缩写，也就是空闲状态，用在不可中断睡眠的内核线程上。硬件交互导致的不可中断进程用 D 表示，但对某些内核线程来说，它们有可能实际上并没有任何负载，用 Idle 正是为了区分这种情况。D 状态的进程会导致平均负载升高， I 状态的进程却不会。
四、CPU使用率过高排查思路：
1.使用top命令，然后按P按照CPU使用率降序排序，找到占用CPU过高的进程id
2.使用`ps -mp [进程id] -o THREAD,tid,time | sort -rm`获取线程信息，并找到占用CPU高的线程
3.使用`echo 'obase=16;[线程id]' | bc`或`echo 'obase=16;[线程id]' | printf "%x\n" [线程id]`将线程ID转为16进制
4.使用`jstack 进程id | grep "线程id的16进制" -A 30`打印线程的堆栈信息
5.从堆栈信息中找到是程序中的那几行代码是一直处于running状态的，从而定位问题。
6.定位问题后，将进程kill掉
五、实践
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编写一个简单的springboot项目，其中编写一个死循环代码，将项目打成jar包上传服务器，并运行，然后调用接口触发死循环。
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使用top命令查看进程的CPU使用率
发现有一个java项目的CPU使用率很高，接近100%，现在继续排查是什么原因导致的？ -
现在知道是哪个进程但是不知道哪个线程导致的，执行如下命令：
ps -mp 82 -o THREAD,tid,time | sort -rm
查看线程信息：
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拿到线程id，将线程id转为16进制，执行如下命令：
echo ‘obase=16;104’ | printf “%x\n” 104
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使用jstack打印java虚拟机的堆栈信息，执行如下命令：
jstack 82 | grep “68” -A 30
找到处于正在运行的程序：
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进入项目中查看，对应位置的代码：
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找到问题，改掉代码，并kill掉进程
kill -9 82
