在Linux中，CPU主要用於中斷、內核以及用戶進程的任務處理，優先級為中斷>內核>用戶進程，在學習如何分析CPU消耗狀況前。先要掌握三個重要的概念
1、上下文切換
每個CPU在同一時間只能執行一個線程，Linux采用的是搶占式調度，即為每個線程分配一定的執行時間，當到達執行時間、線程中有IO阻塞或高級優先線程要執行時，Linux將切換執行線程，在切換時要存儲目前線程的執行狀態，並要恢復要執行的線程狀態，這個過程稱為上下文切換。對於java應用，典型的是進行文件IO操作、網絡IO操作、鎖等待或線程sleep時，當前線程會進入阻塞或休眠狀態，從而促發上下文切換，上下文切換過多會造成內核占據較多的CPU使用，使得應用的相應速度下降。
2、運行隊列
每個CPU核都維護了一個可運行的線程隊列，例如一個4核的CPU，JAVA應用中啟動了8個線程。且這8個線程都初一可運行的狀態，那么在分配平均的情況下每個CPU中運行隊列里就會有兩個線程。通常而言，系統的load主要由cpu的運行隊列來決定，假定以上狀況運行維持了1分鍾，那么這1分鍾內系統load就會是2，但用於load是個復雜的值，因此也不是絕對的，運行隊列值越大，就意味着線程會要消耗長時間才能執行完。Linux System and NetWork Performance Monitoring中建議控制在每個cpu核上的運行隊列為1~3個。
3、利用率
CPU利用率為CPU在用戶進程、內核、中斷處理、IO等待以及空閑五個部分使用百分比，這5個值用來分析CPU消耗情況的關鍵指標。Linux System and NetWork Performance Monitoring中建議用戶的CPU消耗/內核的CPU消耗的比率在65%~70%/30%~35%左右。
使用top命令查看
top - 23:22:02 up 5:47, 1 user, load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks: 107 total, 1 running, 106 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.3%us, 0.3%sy, 0.0%ni, 99.3%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 1017464k total, 359292k used, 658172k free, 56748k buffers
Swap: 2064376k total, 0k used, 2064376k free, 106200k cached
此信息關注第三行信息
0.4%us表示用戶處理進程所占的百分比；0.3%sy表示內核線程處理所占的百分比；0.0%ni表示被nice命令改變優先級的任務所占的百分比；99.3%id表示CPU的空閑時間所占的百分比；0.0%wa表示為在執行過程中等待IO所占的百分比；0.0%hi表示硬件中斷所占的百分比，0.0%si表示為軟件中斷所占的百分比。
對於多核或者對歌CPU，上面的顯示或是多個cpu所占用的百分比的綜合，因此會出現160%us這樣的現象，如需要查看每個核的消耗情況，可在進入top視圖后按1，就會按核來顯示消耗情況
默認情況下top視圖中顯示的為進程的CPU消耗狀況，在top視圖中按shift+h后，可按線程查看CPU的消耗狀況，
1313 root 20 0 165m 3848 3024 S 0.0 0.4 0:05.06 vmtoolsd
2767 xubo 20 0 14940 1176 904 R 0.3 0.1 0:02.93 top
1 root 20 0 19228 1428 1148 S 0.0 0.1 0:01.86 init
1949 root 20 0 150m 20m 4976 S 0.0 2.0 0:01.58 Xorg
2076 gdm 20 0 363m 14m 10m S 0.0 1.5 0:01.01 gdm-simple-gree
還可以使用pidstat vmstat
pidstat是SYSSTAT中的工具，如須使用pidstat，請先安裝SYSSTAT
當CPU消耗嚴重時，主要體現在us、sy、wa或hi的值變高，wa的值是IO等待造成的，hi的值變高主要是硬件中斷造成的，例如網卡接收數據頻繁的狀況。
對於java應用而言，CPU消耗嚴重主要體現在us、sy兩個值上，分別看看java應用在兩個值高的情況下應如何尋找對應造成平靜的 代碼。
1 、us
當us值過高時，表示運行的應用消耗了大部分的CPU。在這宗情況下，對JAVA應用而言，最重要的為找到具體消耗CPU的線程所執行的線程執行代碼，可采用如下犯法做到。
首先通過linux提供的命令找到消耗CPU嚴重的線程及其ID，將線程ID轉化為十六進制的值。之后通過 kill -3 [javapid]或jstack的方式dump出應用的java線程信息，通過之前轉化出的十六進制的值找到對應的nid值的線程。該線程即為消耗CPU的線程，在采樣時候須執行幾次上述的過程，確保找到真實消耗CPU的線程
java應用造成us高的原因主要是線程一直處於可運行狀態，通常是這些線程在執行無阻塞、循環、正則或純粹的計算等動作造成；另外一個可能是頻繁GC。如每次請求都需要分配較多的內存，當訪問量搞的時候就將導致不斷地進行GC，系統響應速度下降，進而造成堆積的請求更多，消耗的內存更嚴重，最嚴重的時候有肯能會導致系統不斷的驚醒Full GC，對於頻繁GC的狀況要通過分析JVM內存消耗來查找原因
具體事例：請參考分布式java應用180頁
2、sy
當sy值高時，表示Linux花費了更多的時間在進行線程切換，Java應用造成這種現象的主要原因是啟動的線程比較多，且這些線程多數處理不斷的阻塞（如鎖等待、IO等待狀態）和執行狀態的編號過程中，這就導致了操作系統要不斷切換執行的線程，產生大量的上下文切換。在這種狀況下，對Java應用，最重要的是找出線程不斷切換狀態的原因。
查找過程工us一樣
原文鏈接：https://blog.csdn.net/xubo_zhang/article/details/8574040