jstack 堆栈情况

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命令主要用来查看Java线程的调用堆栈的,可以用来分析线程问题(如死锁)。

线程状态

NEW                 未启动的。不会出现在Dump中。
RUNNABLE      在虚拟机内执行的。运行中状态,可能里面还能看到locked字样,表明它获得了某把锁。
BLOCKED        受阻塞并等待监视器锁。被某个锁(synchronizers)給block住了。
WATING         无限期等待另一个线程执行特定操作。等待某个condition或monitor发生,一般停留在park(), wait(), sleep(),join() 等语句里。
TIMED_WATING    有时限的等待另一个线程的特定操作。和WAITING的区别是wait() 等语句加上了时间限制 wait(timeout)。
TERMINATED        已退出的。

Monitor

Monitor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。每一个对象都有,也仅有一个 monitor

Entrt Set: 线程通过synchronized要求获取对象的锁。如果对象未被锁住,则进入 (The Owner);否则在 Entrt Set 等待。一旦对象锁被其他线程释放,立即参与竞争。

The Owner:表示某一线程成功竞争到对象锁。

Wait Set:线程通过对象的wait方法,释放对象的锁,并在等待区等待被唤醒。

一个 Monitor在某个时刻,只能被一个线程拥有,该线程就是“Active Thread”,而其它线程都是“Waiting Thread”,分别在两个队列 “ Entry Set”和 “Wait Set”里面等候。在“Entry Set”中等待的线程是“Waiting for monitor entry”,而在“Wait Set”中等待的线程是 “in Object.wait()”。
“Entry Set”里面的线程,称被 synchronized保护起来的代码段为临界区。当一个线程申请进入临界区时,它就进入了 “Entry Set”队列。对应的 code就像:
synchronized(obj) {
.........
}

调用修饰

表示线程在方法调用时,额外的重要的操作。线程Dump分析的重要信息。修饰上述的方法调用。
locked <地址> 目标:使用synchronized申请对象锁成功,监视器的拥有者。
waiting to lock <地址> 目标:使用synchronized申请对象锁未成功,在 Entry Set 等待。
waiting on <地址> 目标:使用synchronized申请对象锁成功后,释放锁 并在 Wait Set 等待。
parking to wait for <地址> 目标

locked:

通过synchronized关键字,成功获取到对象的锁,成为监视器的Owner,在临界区内操作。对象锁是可以线程重入的。

	- locked <0x00000007a379d9d8> (a org.apache.cxf.interceptor.ServiceInvokerInterceptor$2)
	at org.apache.cxf.phase.PhaseInterceptorChain.doIntercept(PhaseInterceptorChain.java:263)
	- locked <0x00000007a379da00> (a org.apache.cxf.phase.PhaseInterceptorChain)

 

waiting to lock:

通过synchronized关键字,没有获取到对象的锁,线程在监视器的Entry Set 等待。在调用栈顶出现,线程状态为Blocked

"qtp294375100-61 Acceptor5 SelectChannelConnector@10.151.15.103:19990" #61 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f300c001000 nid=0x2b64e waiting for monitor entry [0x00007f30c346b000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
	at sun.nio.ch.ServerSocketChannelImpl.accept(ServerSocketChannelImpl.java:233)
	- waiting to lock <0x00000006c2eb7dc8> (a java.lang.Object)
	at org.eclipse.jetty.server.nio.SelectChannelConnector.accept(SelectChannelConnector.java:109)
	at org.eclipse.jetty.server.AbstractConnector$Acceptor.run(AbstractConnector.java:938)

 

waiting on :

通过synchronized关键字,成功获取到对象的锁后,调用了wait方法,进入对象的 Wait Set 等待

在调用栈顶出现,线程状态为WAITINGTIMED_WATING

"Abandoned connection cleanup thread" #23 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f30286cc800 nid=0x2b5eb in Object.wait() [0x00007f30ca647000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
	at java.lang.Object.wait(Native Method)
	- waiting on <0x00000006c004a890> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
	at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:143)
	- locked <0x00000006c004a890> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)

 

parking to wait for :

park是基本的线程阻塞原语,不通过监视器在对象上阻塞。随concurrent包会出现的新的机制,与synchronized体系不同。

"http-bio-18880-exec-5655" #243691 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f2e24099800 nid=0x633 waiting on condition [0x00007f30b3073000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (parking)
	at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
	- parking to wait for  <0x00000006c4a21e58> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
	at java.util.concurrent.locks.LockSupport.parkNanos(LockSupport.java:215)

 

线程动作

线程状态产生的原因
runnable :状态一般为RUNNABLE。
in Object.wait():等待区等待,状态为WAITING或TIMED_WAITING。
waiting for monitor entry:进入区等待,状态为BLOCKED。
waiting on condition:等待区等待、被park。
sleeping:休眠的线程,调用了Thread.sleep()。

使用示例:

jstack  pid 
 
dump 文件里,值得关注的线程状态有:
死锁,Deadlock(重点关注) 
执行中,Runnable   
等待资源,Waiting on condition(重点关注) 
等待获取监视器,Waiting on monitor entry(重点关注)
暂停,Suspended
对象等待中,Object.wait() 或 TIMED_WAITING
阻塞,Blocked(重点关注)  
停止,Parked

实例1  waiting to lock 和 BLOCKED

"qtp294375100-44 Acceptor2 SelectChannelConnector@10.151.15.103:19990" #44 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f3029abc800 nid=0x2b63f waiting for monitor entry [0x00007f30c3dfa000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
	at sun.nio.ch.ServerSocketChannelImpl.accept(ServerSocketChannelImpl.java:233)
	- waiting to lock <0x00000006c2eb7dc8> (a java.lang.Object)
	at org.eclipse.jetty.server.nio.SelectChannelConnector.accept(SelectChannelConnector.java:109)
	at org.eclipse.jetty.server.AbstractConnector$Acceptor.run(AbstractConnector.java:938)
	at org.eclipse.jetty.util.thread.QueuedThreadPool.runJob(QueuedThreadPool.java:608)
	at org.eclipse.jetty.util.thread.QueuedThreadPool$3.run(QueuedThreadPool.java:543)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

   Locked ownable synchronizers:
	- None

1)线程状态是 Blocked,阻塞状态。说明线程等待资源超时!

2)“ waiting to lock <0x00000006c2eb7dc8>”,线程在等待给这个 0x00000006c2eb7dc8 地址上锁(trying to obtain  0x00000006c2eb7dc8 lock)。

3)在 dump 日志里查找字符串 0x00000006c2eb7dc8,发现有大量线程都在等待给这个地址上锁。如果能在日志里找到谁获得了这个锁(如locked < 0x00000006c2eb7dc8>),就可以顺藤摸瓜了。

4)“waiting for monitor entry”说明此线程通过 synchronized(obj) {……} 申请进入了临界区,从而进入了“Entry Set”队列,但该 obj 对应的 monitor 被其他线程拥有,所以本线程在 Entry Set 队列中等待。

5)第一行里,""qtp294375100-44 Acceptor2 SelectChannelConnector@10.151.15.103:19990""是 Thread Name 。tid指Java Thread id。nid指native线程的id。prio是线程优先级。[0x00000006c2eb7dc8]是线程栈起始地址。

Dump文件中的线程状态含义及注意事项

  • Deadlock:死锁线程,一般指多个线程调用间,进入相互资源占用,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,正在处理某个请求,有可能正在传递SQL到数据库执行,有可能在对某个文件操作,有可能进行数据类型等转换。
  • Waiting on condition:等待资源,或等待某个条件的发生。具体原因需结合 stacktrace来分析。
    • 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。
    • 又或者,正在等待其他线程的执行等。
    • 如果发现有大量的线程都在处在 Wait on condition,从线程 stack看,正等待网络读写,这可能是一个网络瓶颈的征兆。因为网络阻塞导致线程无法执行。
      • 一种情况是网络非常忙,几乎消耗了所有的带宽,仍然有大量数据等待网络读写;
      • 另一种情况也可能是网络空闲,但由于路由等问题,导致包无法正常的到达。
    • 另外一种出现 Wait on condition的常见情况是该线程在 sleep,等待 sleep的时间到了时候,将被唤醒。
  • Blocked:线程阻塞,是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 for monitor entry 和 in Object.wait():Monitor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。每一个对象都有,也仅有一个 monitor。每个 Monitor在某个时刻,只能被一个线程拥有,该线程就是 “Active Thread”,而其它线程都是 “Waiting Thread”,分别在两个队列 “ Entry Set”和 “Wait Set”里面等候。在 “Entry Set”中等待的线程状态是 “Waiting for monitor entry”,而在 “Wait Set”中等待的线程状态是 “in Object.wait()”。

 

示例 2  Waiting on condition 和 TIMED_WAITING

"Log4j2-TF-4-6f71ad04-100" #243665 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f2ff800a000 nid=0x5ae waiting on condition [0x00007f30ba8b2000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (parking)
	at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
	- parking to wait for  <0x00000006c1a4c110> (a java.util.concurrent.SynchronousQueue$TransferStack)
	at java.util.concurrent.locks.LockSupport.parkNanos(LockSupport.java:215)
	at java.util.concurrent.SynchronousQueue$TransferStack.awaitFulfill(SynchronousQueue.java:460)
	at java.util.concurrent.SynchronousQueue$TransferStack.transfer(SynchronousQueue.java:362)
	at java.util.concurrent.SynchronousQueue.poll(SynchronousQueue.java:941)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1066)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1127)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

   Locked ownable synchronizers:
	- None

1)“TIMED_WAITING (parking)”中的 timed_waiting 指等待状态,但这里指定了时间,到达指定的时间后自动退出等待状态;parking指线程处于挂起中。
2)“waiting on condition”需要与堆栈中的“parking to wait for  <0x00000006c1a4c110>(a java.util.concurrent.SynchronousQueue$TransferStack)”结合来看。首先,本线程肯定是在等待某个条件的发生,来把自己唤醒。其次,SynchronousQueue 并不是一个队列,只是线程之间移交信息的机制,当我们把一个元素放入到 SynchronousQueue 中时必须有另一个线程正在等待接受移交的任务,因此这就是本线程在等待的条件。

 

示例3    in Object.wait() 和 TIMED_WAITING

RMI RenewClean-[172.16.5.19:28475]" daemon prio=10 tid=0x0000000041428800 nid=0xb09 in Object.wait() [0x00007f34f4bd0000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000aa672478> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:118)
- locked <0x00000000aa672478> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at sun.rmi.transport.DGCClient$EndpointEntry$RenewCleanThread.run(DGCClient.java:516)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:662)

1)“TIMED_WAITING (on object monitor)”,本例中 是因为本线程调用了 java.lang.Object.wait(long timeout) 而进入等待状态。

2)“Wait Set”中等待的线程状态就是“ in Object.wait() ”。当线程获得了 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(一般就是被 synchronized 的对象)的 wait() 方法,放弃了 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() ,“ Wait Set”队列中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。 

3)RMI RenewClean 是 DGCClient 的一部分。DGC 指的是 Distributed GC,即分布式垃圾回收。

4)请注意,是先 locked <0x00000000aa672478>,后 waiting on <0x00000000aa672478>,之所以先锁再等同一个对象,请看下面它的代码实现:

static private class  Lock { };
private Lock lock = new Lock();
public Reference<? extends T> remove(long timeout)
{
    synchronized (lock) {
        Reference<? extends T> r = reallyPoll();
        if (r != null) return r;
        for (;;) {
            lock.wait(timeout);
            r = reallyPoll();
            ……
       }
}

即,线程的执行中,先用 synchronized 获得了这个对象的 Monitor(对应于  locked <0x00000000aa672478> );当执行到 lock.wait(timeout);,线程就放弃了 Monitor 的所有权,进入“Wait Set”队列(对应于  waiting on <0x00000000aa672478> )。

5)从堆栈信息看,是正在清理 remote references to remote objects ,引用的租约到了,分布式垃圾回收在逐一清理。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

问题排查

1. top 某进程

 

2.找出该进程内最耗费CPU的线程

这里我们分析 172148 这个线程,这个线程是属于 172116 这个进程的。

 

4. jstack查找这个线程的信息 

 

****************************************************************************

1、线程Dump的分析

入手点

进入区等待

"qtp774527142-50 Acceptor3 SelectChannelConnector@127.0.0.1:19990" #50 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f5e7d834000 nid=0x1414f waiting for monitor entry [0x00007f5e43cf8000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
	at sun.nio.ch.ServerSocketChannelImpl.accept(ServerSocketChannelImpl.java:234)
	- waiting to lock <0x0000000642f86378> (a java.lang.Object)
	at org.eclipse.jetty.server.nio.SelectChannelConnector.accept(SelectChannelConnector.java:109)
	at org.eclipse.jetty.server.AbstractConnector$Acceptor.run(AbstractConnector.java:938)
	at org.eclipse.jetty.util.thread.QueuedThreadPool.runJob(QueuedThreadPool.java:608)
	at org.eclipse.jetty.util.thread.QueuedThreadPool$3.run(QueuedThreadPool.java:543)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

线程状态BLOCKED,线程动作waiting for monitor entry,调用修饰waiting to lock总是一起出现。表示在代码级别已经存在冲突的调用。必然有问题的代码,需要尽可能减少其发生。

 

同步块阻塞

一个线程锁住某对象,大量其他线程在该对象上等待。

转载于:https://my.oschina.net/u/1862478/blog/1928094

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