將CPU使用率時(shí)間序列圖展示為sin函數(shù)圖像
本文使用操作系統(tǒng)為Centos 7 ，CPU為Intel? Pentium(R) CPU G2020 @ 2.90GHz × 2
思路
先看看正常情況CPU使用率時(shí)間序列圖和Sin函數(shù)圖像
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Y軸選取
在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)膀钠，一個(gè)CPU核心要么是運(yùn)行斤儿，要么就是不運(yùn)行，即CPU占用率為100%和0%驳癌。對(duì)于雙核CPU來說滑燃，某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)可能為：兩個(gè)核心都不工作CPU占用率為0%；一個(gè)核心工作颓鲜，一個(gè)不工作表窘，CPU占用率為50%；兩個(gè)核心都工作甜滨，CPU占用率為100%乐严。所以在時(shí)間點(diǎn)上，CPU的占用率是固定值衣摩。
如何讓CPU達(dá)到我們想要的占用率呢昂验？答案是按時(shí)間段來分配核心。比如0～1000ms內(nèi)，0～10ms讓所有核心運(yùn)行既琴，其他時(shí)間讓所有核心空閑占婉。那這段時(shí)間的CPU占用率為1%，上圖CPU的占用率圖像其實(shí)就是一個(gè)個(gè)點(diǎn)組成呛梆，而每個(gè)點(diǎn)都表示一個(gè)時(shí)間段的CPU占用率情況锐涯。知道了上述知識(shí)，我們就可以把y=sinx 中的y轉(zhuǎn)化為一段時(shí)間的cpu占比填物。y的取值范圍是[-1,1]纹腌，cpu占比取值范圍是[0,1]，轉(zhuǎn)化方式可以為(y+1)*0.5≈突牵現(xiàn)在Y軸的算法我們已經(jīng)確定升薯。
X軸選取
現(xiàn)在來討論X軸。sinx是個(gè)周期函數(shù)击困，2π為一個(gè)周期涎劈。我們通過將2π分成n等份，每份算出y阅茶，將所有點(diǎn)（x,y）連起來就可以形成一個(gè)周期的sinx圖像蛛枚，循環(huán)操作就能得到周期圖像。一個(gè)周期內(nèi)分的份數(shù)越多則圖像越逼真脸哀。時(shí)間段的定義
時(shí)間段選取很重要蹦浦，我們定義的時(shí)間間隔必須等于CPU使用率時(shí)間序列圖顯示CPU使用率的間隔，否則顯示出來的點(diǎn)不均勻撞蜂。
先看看定義的時(shí)間間隔大于CPU占用率展示的時(shí)間間隔的情況盲镶。如果CPU使用率時(shí)間序列圖1000ms展示一個(gè)點(diǎn)，我們的時(shí)間間隔為2000ms蝌诡，假設(shè)當(dāng)前算出CPU占用率為10%溉贿，那2000ms*10%=200ms，前200ms所有核心都在運(yùn)行浦旱，后1800ms所有核心都空閑宇色，而CPU使用率時(shí)間序列圖會(huì)畫出兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)CPU20%颁湖，一個(gè)CPU0% 宣蠕。
在看看定義的時(shí)間間隔小于CPU占用率展示的時(shí)間間隔情況。如果CPU使用率時(shí)間序列圖1000ms展示一個(gè)點(diǎn)爷狈，我們的時(shí)間間隔為50ms植影，一個(gè)周期分成10等份，那1000ms里就包含了兩個(gè)周期涎永，CPU使用率時(shí)間序列圖每個(gè)點(diǎn)的CPU占用率都是一樣的了思币。
代碼
package thread;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CpuSin {
static int coreNum =Runtime.getRuntime().availableProcessors();
static CyclicBarrier k = new CyclicBarrier(coreNum);
static int cycle = 60;
static double PI = 3.1415926535;
static int interval = 500;
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < coreNum; i++) {
new Thread(new Run()).start();
}
}
static class Run implements Runnable{
int current = 0;
@Override
public void run() {
double portion = 2 * PI / cycle;
try {
// 使用CyclicBarrier讓所有線程在此開始執(zhí)行
k.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
while (true){
long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
while (System.currentTimeMillis() - currentTimeMillis <= interval){
double value = portion * current;
double percent = (Math.sin(value) + 1) * 0.5;
double busy = percent * interval;
double idle = (1-percent) * interval;
while (System.currentTimeMillis() - currentTimeMillis < busy);
try {
Thread.sleep((long) idle);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
current++;
if (current == cycle){
current = current % cycle;
}
}
}
}
}
結(jié)果
