通过/proc/stat文件信息，java实现计算cpu使用率

作者：童燕群 | 发布日期：五月 11, 2013 | 阅读次数（4,061） | 评论 |

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/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;
    }
}