如何使用jstack分析线程状态

背景

记得前段时间,同事说他们测试环境的服务器cpu使用率一直处于100%,本地又没有什么接口调用,为什么会这样?cpu使用率居高不下,自然是有某些线程一直占用着cpu资源,那又如何查看占用cpu较高的线程?

当然一个正常的程序员不会写出上述代码,这里只是为了让一个线程占用较高的cpu资源。

top命令

在linux环境下,可以通过top命令查看各个进程的cpu使用情况,默认按cpu使用率排序

1、上图中可以看出pid为23344的java进程占用了较多的cpu资源;
2、通过top -Hp 23344可以查看该进程下各个线程的cpu使用情况;

上图中可以看出pid为25077的线程占了较多的cpu资源,利用jstack命令可以继续查看该线程当前的堆栈状态。

jstack命令

通过top命令定位到cpu占用率较高的线程之后,继续使用jstack pid命令查看当前java进程的堆栈状态

jstack命令生成的thread dump信息包含了JVM中所有存活的线程,为了分析指定线程,必须找出对应线程的调用栈,应该如何找?

在top命令中,已经获取到了占用cpu资源较高的线程pid,将该pid转成16进制的值,在thread dump中每个线程都有一个nid,找到对应的nid即可;隔段时间再执行一次stack命令获取thread dump,区分两份dump是否有差别,在nid=0x246c的线程调用栈中,发现该线程一直在执行JstackCase类第33行的calculate方法,得到这个信息,就可以检查对应的代码是否有问题。

通过thread dump分析线程状态

除了上述的分析,大多数情况下会基于thead dump分析当前各个线程的运行情况,如是否存在死锁、是否存在一个线程长时间持有锁不放等等。

在dump中,线程一般存在如下几种状态:
1、RUNNABLE,线程处于执行中
2、BLOCKED,线程被阻塞
3、WAITING,线程正在等待

实例1:多线程竞争synchronized锁

很明显:线程1获取到锁,处于RUNNABLE状态,线程2处于BLOCK状态
1、locked <0x000000076bf62208>说明线程1对地址为0x000000076bf62208对象进行了加锁;
2、waiting to lock <0x000000076bf62208> 说明线程2在等待地址为0x000000076bf62208对象上的锁;
3、waiting for monitor entry [0x000000001e21f000]说明线程1是通过synchronized关键字进入了监视器的临界区,并处于”Entry Set”队列,等待monitor,具体实现可以参考深入分析synchronized的JVM实现

实例2:通过wait挂起线程
static class Task implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (lock) {
            try {
                lock.wait();
                //TimeUnit.SECONDS.sleep(100000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
dump结果

线程1和2都处于WAITING状态
1、线程1和2都是先locked <0x000000076bf62500>,再waiting on <0x000000076bf62500>,之所以先锁再等同一个对象,是因为wait方法需要先通过synchronized获得该地址对象的monitor;
2、waiting on <0x000000076bf62500>说明线程执行了wait方法之后,释放了monitor,进入到”Wait Set”队列,等待其它线程执行地址为0x000000076bf62500对象的notify方法,并唤醒自己,具体实现可以参考深入分析Object.wait/notify实现机制



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1 条评论

  1. Tony 说道:

    实例1的步骤3:
    3、waiting for monitor entry [0x000000001e21f000]说明线程1是通过synchronized关键字进入了监视器的临界区,并处于”Entry Set”队列,等待monitor,具体实现可以参考深入分析synchronized的JVM实现;

    应该是线程2是通过synchronized关键字进入了监视器的临界区 的吧…..

    另外实例2这种例子比较特殊,有点绕。

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