jstack和线程dump分析

本文介绍jstack工具的基本使用方法及如何通过线程Dump定位死锁等问题。jstack是Java虚拟机自带的堆栈跟踪工具,可用于生成线程快照,分析线程状态,如死锁、等待资源等情况。

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摘要: jstack和线程dump分析 jstack定义: jstack是java虚拟机自带的一种堆栈跟踪工具。 基本介绍: jstack用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照。线程快照是当前java虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合,生成线程快照的主要目的是定位线程出现长时间停顿的原因,如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等。

jstack和线程dump分析


jstack定义:


jstackjava虚拟机自带的一种堆栈跟踪工具。


基本介绍:


jstack用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照。线程快照是当前java虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合,生成线程快照的主要目的是定位线程出现长时间停顿的原因,如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等。

线程出现停顿的时候通过jstack来查看各个线程的调用堆栈,就可以知道没有响应的线程到底在后台做什么事情,或者等待什么资源

命令格式:


jstack [ option ] pid
基本参数:
-F 当’jstack [-l] pid’没有相应的时候强制打印栈信息
-l 长列表. 打印关于锁的附加信息,例如属于java.util.concurrent的ownable synchronizers列表.
-m 打印java和native c/c++框架的所有栈信息. -h | -help打印帮助信息
pid 需要被打印配置信息的java进程id,可以用jps工具查询

案例


C:\Users\Administrator>jstack  5516
2015-12-21 16:10:53
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (24.79-b02 mixed mode):

"DestroyJavaVM" prio=6 tid=0x000000000027d800 nid=0x1bb0 waiting on condition [0
x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"Thread-1" prio=6 tid=0x000000000cb13800 nid=0x19ac waiting for monitor entry [0
x000000000d67f000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
        at thread.DeadLockDemo$2.run(DeadLockDemo.java:35)
        - waiting to lock <0x00000007d5a9be88> (a java.lang.String)
        - locked <0x00000007d5a9beb8> (a java.lang.String)
        at java.lang.Thread.run(Unknown Source)

"Thread-0" prio=6 tid=0x000000000cb0e800 nid=0x6bc waiting for monitor entry [0x
000000000d48f000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
        at thread.DeadLockDemo$1.run(DeadLockDemo.java:21)
        - waiting to lock <0x00000007d5a9beb8> (a java.lang.String)
        - locked <0x00000007d5a9be88> (a java.lang.String)
        at java.lang.Thread.run(Unknown Source)
这里运行了一段死锁code,导致程序中的两个线程都在等待对方释放锁,造成程序死锁。

从这段代码中可以明确的看出是 DeadLockDemo.class 中的第35行,和21行出现了阻塞,然后就是要优化这个函数了。

PS : 在实际运行中,往往一次 dump的信息,还不足以确认问题。建议产生三次 dump信息,如果每次 dump都指向同一个问题,我们才确定问题的典型性。

jstack生成的Thread Dump日志.docx 系统线程状态 (Native Thread Status) 系统线程有如下状态: deadlock 死锁线程,一般指多个线程调用期间进入了相互资源占用,导致一直等待无法释放的情况。 runnable 一般指该线程正在执行状态中,该线程占用了资源,正在处理某个操作,如通过SQL语句查询数据库、对某个文件进行写入等。 blocked 线程正处于阻塞状态,指当前线程执行过程中,所需要的资源长时间等待却一直未能获取到,被容器的线程管理器标识为阻塞状态,可以理解为等待资源超时的线程。 waiting on condition 线程正处于等待资源或等待某个条件的发生,具体的原因需要结合下面堆栈信息进行分析。 (1)如果堆栈信息明确是应用代码,则证明该线程正在等待资源,一般是大量读取某种资源且该资源采用了资源锁的情况下,线程进入等待状态,等待资源的读取,或者正在等待其他线程的执行等。 (2)如果发现有大量的线程都正处于这种状态,并且堆栈信息中得知正等待网络读写,这是因为网络阻塞导致线程无法执行,很有可能是一个网络瓶颈的征兆: 网络非常繁忙,几乎消耗了所有的带宽,仍然有大量数据等待网络读写; 网络可能是空闲的,但由于路由或防火墙等原因,导致包无法正常到达; 所以一定要结合系统的一些性能观察工具进行综合分析,比如netstat统计单位时间的发送包的数量,看是否很明显超过了所在网络带宽的限制;观察CPU的利用率,看系统态的CPU时间是否明显大于用户态的CPU时间。这些都指向由于网络带宽所限导致的网络瓶颈。 (3)还有一种常见的情况是该线程在 sleep,等待 sleep 的时间到了,将被唤醒。 waiting for monitor entry 或 in Object.wait() Moniter 是Java中用以实现线程之间的互斥与协作的主要手段,它可以看成是对象或者class的锁,每个对象都有,也仅有一个 Monitor。 从上图可以看出,每个Monitor在某个时刻只能被一个线程拥有,该线程就是 "Active Thread",而其他线程都是 "Waiting Thread",分别在两个队列 "Entry Set""Waint Set"里面等待。其中在 "Entry Set" 中等待的线程状态是 waiting for monitor entry,在 "Wait Set" 中等待的线程状态是 in Object.wait()。 (1)"Entry Set"里面的线程。 我们称被 synchronized 保护起来的代码段为临界区,对应的代码如下: synchronized(obj){} 当一个线程申请进入临界区时,它就进入了 "Entry Set" 队列中,这时候有两种可能性: 该Monitor不被其他线程拥有,"Entry Set"里面也没有其他等待的线程。本线程即成为相应类或者对象的Monitor的Owner,执行临界区里面的代码;此时在Thread Dump中显示线程处于 "Runnable" 状态。 该Monitor被其他线程拥有,本线程在 "Entry Set" 队列中等待。此时在Thread Dump中显示线程处于 "waiting for monity entry" 状态。 临界区的设置是为了保证其内部的代码执行的原子性完整性,但因为临界区在任何时间只允许线程串行通过,这我们使用多线程的初衷是相反的。如果在多线程程序中大量使用synchronized,或者不适当的使用它,会造成大量线程在临界区的入口等待,造成系统的性能大幅下降。如果在Thread Dump中发现这个情况,应该审视源码并对其进行改进。 (2)"Wait Set"里面的线程线程获得了Monitor,进入了临界区之后,如果发现线程继续运行的条件没有满足,它则调用对象(通常是被synchronized的对象)的wait()方法,放弃Monitor,进入 "Wait Set"队列。只有当别的线程在该对象上调用了 notify()或者notifyAll()方法,"Wait Set"队列中的线程才得到机会去竞争,但是只有一个线程获得对象的Monitor,恢复到运行态。"Wait Set"中的线程在Thread Dump中显示的状态为 in Object.wait()。通常来说, 通常来说,当CPU很忙的时候关注 Runnable 状态的线程,反之则关注 waiting for monitor entry 状态的线程。 JVM线程运行状态 (JVM Thread Status)
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