java实现计算cpu使用率

通过/proc/stat文件信息，java实现计算cpu使用率

/proc/stat 文件内容：

  
  
 
 

[root@Shentar ~]# cat /proc/stat 
   
   
  
  
cpu  602 0 2164 11445 2294 0 17 0 0 
   
   
  
  
cpu0 306 0 1232 4553 2125 0 15 0 0 
   
   
  
  
cpu1 295 0 932 6891 169 0 1 0 0 
   
   
  
  
intr 7110 269 7 0 1 1 0 5 0 1 0 0 0 91 0 0 106 0 6521 0 108 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
   
   
  
  
ctxt 38984 
   
   
  
  
btime 1368275792 
   
   
  
  
processes 2713 
   
   
  
  
procs_running 1 
   
   
  
  
procs_blocked 0 
   
   
  
  
[root@Shentar ~]#  
  
  
 
 

第一行的数值表示的是CPU总的使用情况，所以我们只要用第一行的数字计算就可以了。下表解析第一行各数值的含义：

参数 解析（单位：jiffies）

(jiffies是内核中的一个全局变量，用来记录自系统启动一来产生的节拍数，在linux中，一个节拍大致可理解为操作系统进程调度的最小时间片，不同linux内核可能值有不同，通常在1ms到10ms之间)

user (38082) 从系统启动开始累计到当前时刻，处于用户态的运行时间，不包含 nice值为负进程。

nice (627) 从系统启动开始累计到当前时刻，nice值为负的进程所占用的CPU时间

system (27594) 从系统启动开始累计到当前时刻，处于核心态的运行时间

idle (893908) 从系统启动开始累计到当前时刻，除IO等待时间以外的其它等待时间iowait (12256) 从系统启动开始累计到当前时刻，IO等待时间(since 2.5.41)

irq (581) 从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断时间(since 2.6.0-test4)

softirq (895) 从系统启动开始累计到当前时刻，软中断时间(since 2.6.0-test4)stealstolen(0) which is the time spent in other operating systems when running in a virtualized environment(since 2.6.11)

guest(0) which is the time spent running a virtual CPU for guest operating systems under the control of the Linux kernel(since 2.6.24)

结论：总的cpu时间totalCpuTime = user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq + stealstolen + guest

计算时，采样两个时间点的数据，对于时间点1，记录总的cpu时间total1，记录空闲时间idle1，对于时间2，同样记录total2和idle2。

菜谱使用率为：cpuusage = 1 – (idle2 – idle1) / (total2 – total1)

注意，如果时间点1和时间点2间隔足够小（小于10ms），则可能出现total2 – total1为0，这样cpu使用率应该为0，而不是采用除法计算。

java代码如下：

CPUUsage.java

  
  
 
 

package com; 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
import java.io.BufferedReader; 
   
   
  
  
import java.io.File; 
   
   
  
  
import java.io.FileReader; 
   
   
  
  
import java.io.IOException; 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
public class CPUUsage 
   
   
  
  
{ 
   
   
  
  
    private static final String procPath = File.separator + "proc" + File.separator + "stat"; 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
    public static void main(String[] args) 
   
   
  
  
    { 
   
   
  
  
        CPUTime startTime = new CPUTime(); 
   
   
  
  
        CPUTime endTime = new CPUTime(); 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
        getcpuTime(startTime); 
   
   
  
  
        try 
   
   
  
  
        { 
   
   
  
  
            Thread.sleep(1000); 
   
   
  
  
        } 
   
   
  
  
        catch (InterruptedException e) 
   
   
  
  
        { 
   
   
  
  
            e.printStackTrace(); 
   
   
  
  
        } 
   
   
  
  
        getcpuTime(endTime); 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
        double cpuUsage = 0; 
   
   
  
  
        long totalTime = endTime.getTotalTime() - startTime.getTotalTime(); 
   
   
  
  
        if (totalTime == 0) 
   
   
  
  
        { 
   
   
  
  
            cpuUsage = 0; 
   
   
  
  
        } 
   
   
  
  
        else 
   
   
  
  
        { 
   
   
  
  
            cpuUsage = 1 - (((double) (endTime.getIdleTime() - startTime.getIdleTime())) / totalTime); 
   
   
  
  
        } 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
        System.out.println("the cpu usage is: " + cpuUsage * 100 + "%"); 
   
   
  
  
    } 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
    private static void getcpuTime(CPUTime t) 
   
   
  
  
    { 
   
   
  
  
        BufferedReader fr = null; 
   
   
  
  
        try 
   
   
  
  
        { 
   
   
  
  
            fr = new BufferedReader(new FileReader(new File(procPath))); 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
            String oneLine = null; 
   
   
  
  
            while ((oneLine = fr.readLine()) != null) 
   
   
  
  
            { 
   
   
  
  
                if (oneLine.startsWith("cpu ")) 
   
   
  
  
                { 
   
   
  
  
                    String[] vals = oneLine.substring(4).split(" "); 
   
   
  
  
                    if (vals.length != 10) 
   
   
  
  
                    { 
   
   
  
  
                        System.err.println("read an error line string!"); 
   
   
  
  
                    } 
   
   
  
  
                    else 
   
   
  
  
                    { 
   
   
  
  
                        t.setTotalTime(Long.parseLong(vals[1]) + Long.parseLong(vals[2]) + Long.parseLong(vals[3]) 
   
   
  
  
                                + Long.parseLong(vals[4]) + Long.parseLong(vals[5]) + Long.parseLong(vals[6]) 
   
   
  
  
                                + Long.parseLong(vals[7]) + Long.parseLong(vals[8]) + Long.parseLong(vals[9])); 
   
   
  
  
                        t.setIdleTime(Long.parseLong(vals[4])); 
   
   
  
  
                        break; 
   
   
  
  
                    } 
   
   
  
  
                } 
   
   
  
  
            } 
   
   
  
  
        } 
   
   
  
  
        catch (NumberFormatException e) 
   
   
  
  
        { 
   
   
  
  
            e.printStackTrace(); 
   
   
  
  
        } 
   
   
  
  
        catch (IOException e) 
   
   
  
  
        { 
   
   
  
  
            e.printStackTrace(); 
   
   
  
  
        } 
   
   
  
  
        finally 
   
   
  
  
        { 
   
   
  
  
            if (fr != null) 
   
   
  
  
            { 
   
   
  
  
                try 
   
   
  
  
                { 
   
   
  
  
                    fr.close(); 
   
   
  
  
                } 
   
   
  
  
                catch (IOException e) 
   
   
  
  
                { 
   
   
  
  
                    e.printStackTrace(); 
   
   
  
  
                } 
   
   
  
  
            } 
   
   
  
  
        } 
   
   
  
  
    } 
   
   
  
  
} 
  
  
 
 

CPUTime.java

  
  
 
 

package com; 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
public class CPUTime 
   
   
  
  
{ 
   
   
  
  
    private long totalTime; 
   
   
  
  
    private long idleTime; 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
    public CPUTime() 
   
   
  
  
    { 
   
   
  
  
        totalTime = 0; 
   
   
  
  
        idleTime = 0; 
   
   
  
  
    } 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
    public long getTotalTime() 
   
   
  
  
    { 
   
   
  
  
        return totalTime; 
   
   
  
  
    } 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
    public void setTotalTime(long totalTime) 
   
   
  
  
    { 
   
   
  
  
        this.totalTime = totalTime; 
   
   
  
  
    } 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
    public long getIdleTime() 
   
   
  
  
    { 
   
   
  
  
        return idleTime; 
   
   
  
  
    } 
   
   
  
  
 
   
   
  
  
    public void setIdleTime(long idleTime) 
   
   
  
  
    { 
   
   
  
  
        this.idleTime = idleTime; 
   
   
  
  
    } 
   
   
  
  
}