前言
如果有一天&＃xff0c;你的Java程序长时间停顿&＃xff0c;也许是它病了&＃xff0c;需要用jstack拍个片子分析分析&＃xff0c;才能诊断具体什么病症&＃xff0c;是死锁综合征&＃xff0c;还是死循环等其他病症&＃xff0c;本文我们一起来学习jstack命令~
- jstack 的功能
- jstack用法
- 线程状态等基础回顾
- 实战案例1&＃xff1a;jstack 分析死锁
- 实战案例2&＃xff1a;jstack 分析CPU 过高
jstack 的功能
jstack是JVM自带的Java堆栈跟踪工具&＃xff0c;它用于打印出给定的java进程ID、core file、远程调试服务的Java堆栈信息.
jstack prints Java stack traces of Java threads for a given Java process or
core file or a remote debug server.
- jstack命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照。
- 线程快照是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合&＃xff0c;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&＃xff0c; 如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等问题。
- 线程出现停顿的时候通过jstack来查看各个线程的调用堆栈&＃xff0c;就可以知道没有响应的线程到底在后台做什么事情&＃xff0c;或者等待什么资源。
- 如果java程序崩溃生成core文件&＃xff0c;jstack工具可以用来获得core文件的java stack和native stack的信息&＃xff0c;从而可以轻松地知道java程序是如何崩溃和在程序何处发生问题。
- 另外&＃xff0c;jstack工具还可以附属到正在运行的java程序中&＃xff0c;看到当时运行的java程序的java stack和native stack的信息, 如果现在运行的java程序呈现hung的状态&＃xff0c;jstack是非常有用的。
jstack用法
jstack 命令格式如下
jstack [ option ] pid
jstack [ option ] executable core
jstack [ option ] [server-id&＃64;]remote-hostname-or-IP
- executable Java executable from which the core dump was produced.(可能是产生core dump的java可执行程序)
- core 将被打印信息的core dump文件
- remote-hostname-or-IP 远程debug服务的主机名或ip
- server-id 唯一id,假如一台主机上多个远程debug服务
最常用的是
jstack [option] // 打印某个进程的堆栈信
option参数说明如下&＃xff1a;
选项作用
- -F当正常输出的请求不被响应时&＃xff0c;强制输出线程堆栈
- -m如果调用到本地方法的话&＃xff0c;可以显示C/C&＃43;&＃43;的堆栈
- -l除堆栈外&＃xff0c;显示关于锁的附加信息&＃xff0c;在发生死锁时可以用jstack -l pid来观察锁持有情况
线程状态等基础回顾
线程状态简介
jstack用于生成线程快照的&＃xff0c;我们分析线程的情况&＃xff0c;需要复习一下线程状态吧&＃xff0c;拿小凳子坐好&＃xff0c;复习一下啦~
Java语言定义了6种线程池状态&＃xff1a;
- New&＃xff1a;创建后尚未启动的线程处于这种状态&＃xff0c;不会出现在Dump中。
- RUNNABLE&＃xff1a;包括Running和Ready。线程开启start&＃xff08;&＃xff09;方法&＃xff0c;会进入该状态&＃xff0c;在虚拟机内执行的。
- Waiting&＃xff1a;无限的等待另一个线程的特定操作。
- Timed Waiting&＃xff1a;有时限的等待另一个线程的特定操作。
- 阻塞&＃xff08;Blocked&＃xff09;&＃xff1a;在程序等待进入同步区域的时候&＃xff0c;线程将进入这种状态&＃xff0c;在等待监视器锁。
- 结束&＃xff08;Terminated&＃xff09;&＃xff1a;已终止线程的线程状态&＃xff0c;线程已经结束执行。
Dump文件的线程状态一般其实就以下3种&＃xff1a;
- RUNNABLE&＃xff0c;线程处于执行中
- BLOCKED&＃xff0c;线程被阻塞
- WAITING&＃xff0c;线程正在等待
Monitor 监视锁
因为Java程序一般都是多线程运行的&＃xff0c;Java多线程跟监视锁环环相扣&＃xff0c;所以我们分析线程状态时&＃xff0c;也需要回顾一下Monitor监视锁知识。
有关于线程同步关键字Synchronized与监视锁的爱恨情仇&＃xff0c;有兴趣的伙伴可以看一下我这篇文章 Synchronized解析——如果你愿意一层一层剥开我的心
Monitor的工作原理图如下&＃xff1a;
- 线程想要获取monitor,首先会进入Entry Set队列&＃xff0c;它是Waiting Thread&＃xff0c;线程状态是Waiting for monitor entry。
- 当某个线程成功获取对象的monitor后,进入Owner区域&＃xff0c;它就是Active Thread。
- 如果线程调用了wait()方法&＃xff0c;则会进入Wait Set队列&＃xff0c;它会释放monitor锁&＃xff0c;它也是Waiting Thread&＃xff0c;线程状态in Object.wait()
- 如果其他线程调用 notify() / notifyAll() &＃xff0c;会唤醒Wait Set中的某个线程&＃xff0c;该线程再次尝试获取monitor锁&＃xff0c;成功即进入Owner区域。
Dump 文件分析关注重点
- runnable&＃xff0c;线程处于执行中
- deadlock&＃xff0c;死锁&＃xff08;重点关注&＃xff09;
- blocked&＃xff0c;线程被阻塞 &＃xff08;重点关注&＃xff09;
- Parked&＃xff0c;停止
- locked&＃xff0c;对象加锁
- waiting&＃xff0c;线程正在等待
- waiting to lock 等待上锁
- Object.wait()&＃xff0c;对象等待中
- waiting for monitor entry 等待获取监视器&＃xff08;重点关注&＃xff09;
- Waiting on condition&＃xff0c;等待资源&＃xff08;重点关注&＃xff09;&＃xff0c;最常见的情况是线程在等待网络的读写
实战案例1&＃xff1a;jstack 分析死锁问题
- 什么是死锁&＃xff1f;
- 如何用jstack排查死锁&＃xff1f;
什么是死锁&＃xff1f;
死锁是指两个或两个以上的线程在执行过程中&＃xff0c;因争夺资源而造成的一种互相等待的现象&＃xff0c;若无外力作用&＃xff0c;它们都将无法进行下去。
如何用如何用jstack排查死锁问题
先来看一段会产生死锁的Java程序&＃xff0c;源码如下&＃xff1a;
/*** Java 死锁demo*/
public class DeathLockTest {private static Lock lock1 &＃61; new ReentrantLock();private static Lock lock2 &＃61; new ReentrantLock();public static void deathLock() {Thread t1 &＃61; new Thread() {&＃64;Overridepublic void run() {try {lock1.lock();System.out.println(Thread.currentThread().getName() &＃43; " get the lock1");Thread.sleep(1000);lock2.lock();System.out.println(Thread.currentThread().getName() &＃43; " get the lock2");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}};Thread t2 &＃61; new Thread() {&＃64;Overridepublic void run() {try {lock2.lock();System.out.println(Thread.currentThread().getName() &＃43; " get the lock2");Thread.sleep(1000);lock1.lock();System.out.println(Thread.currentThread().getName() &＃43; " get the lock1");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}};//设置线程名字&＃xff0c;方便分析堆栈信息t1.setName("mythread-jay");t2.setName("mythread-tianluo");t1.start();t2.start();}public static void main(String[] args) {deathLock();}
}
运行结果&＃xff1a;
显然&＃xff0c;线程jay和线程tianluo都是只执行到一半&＃xff0c;就陷入了阻塞等待状态~
jstack排查Java死锁步骤
- 在终端中输入jsp查看当前运行的java程序
- 使用 jstack -l pid 查看线程堆栈信息
- 分析堆栈信息
在终端中输入jsp查看当前运行的java程序
通过使用 jps 命令获取需要监控的进程的pid&＃xff0c;我们找到了 23780DeathLockTest
使用 jstack -l pid 查看线程堆栈信息
由上图&＃xff0c;可以清晰看到死锁信息&＃xff1a;
- mythread-tianluo 等待这个锁 “0x00000000d61ae3a0”&＃xff0c;这个锁是由于mythread-jay线程持有。
- mythread-jay线程等待这个锁“0x00000000d61ae3d0”,这个锁是由mythread-tianluo 线程持有。
还原死锁真相
“mythread-tianluo"线程堆栈信息分析如下&＃xff1a;
- mythread-tianluo的线程处于等待&＃xff08;waiting&＃xff09;状态&＃xff0c;持有“0x00000000d61ae3d0”锁&＃xff0c;等待“0x00000000d61ae3a0”的锁
“mythread-jay"线程堆栈信息分析如下&＃xff1a;
- mythread-tianluo的线程处于等待&＃xff08;waiting&＃xff09;状态&＃xff0c;持有“0x00000000d61ae3a0”锁&＃xff0c;等待“0x00000000d61ae3d0”的锁
实战案例2&＃xff1a;jstack 分析CPU过高问题
来个导致CPU过高的demo程序&＃xff0c;一个死循环&＃xff0c;哈哈~
/*** 有个导致CPU过高程序的demo&＃xff0c;死循环*/
public class JstackCase {private static ExecutorService executorService &＃61; Executors.newFixedThreadPool(5);public static void main(String[] args) {Task task1 &＃61; new Task();Task task2 &＃61; new Task();executorService.execute(task1);executorService.execute(task2);}public static Object lock &＃61; new Object();static class Task implements Runnable{public void run() {synchronized (lock){long sum &＃61; 0L;while (true){sum &＃43;&＃61; 1;}}}}
}
jstack 分析CPU过高步骤
- 4.jstack -l [PID] >/tmp/log.txt
1.top
在服务器上&＃xff0c;我们可以通过top命令查看各个进程的cpu使用情况&＃xff0c;它默认是按cpu使用率由高到低排序的
由上图中&＃xff0c;我们可以找出pid为21340的java进程&＃xff0c;它占用了最高的cpu资源&＃xff0c;凶手就是它&＃xff0c;哈哈&＃xff01;
2. top -Hp pid
通过top -Hp 21340可以查看该进程下&＃xff0c;各个线程的cpu使用情况&＃xff0c;如下&＃xff1a;
可以发现pid为21350的线程&＃xff0c;CPU资源占用最高~&＃xff0c;嘻嘻&＃xff0c;小本本把它记下来&＃xff0c;接下来拿jstack给它拍片子~
3. jstack pid
通过top命令定位到cpu占用率较高的线程之后&＃xff0c;接着使用jstack pid命令来查看当前java进程的堆栈状态&＃xff0c; jstack21350后&＃xff0c;内容如下&＃xff1a;
4. jstack -l [PID] >/tmp/log.txt
其实&＃xff0c;前3个步骤&＃xff0c;堆栈信息已经出来啦。但是一般在生成环境&＃xff0c;我们可以把这些堆栈信息打到一个文件里&＃xff0c;再回头仔细分析哦~
5. 分析堆栈信息
我们把占用cpu资源较高的线程pid&＃xff08;本例子是21350&＃xff09;&＃xff0c;将该pid转成16进制的值
在thread dump中&＃xff0c;每个线程都有一个nid&＃xff0c;我们找到对应的nid&＃xff08;5366&＃xff09;&＃xff0c;发现一直在跑&＃xff08;24行&＃xff09;
这个时候&＃xff0c;可以去检查代码是否有问题啦~ 当然&＃xff0c;也建议隔段时间再执行一次stack命令&＃xff0c;再一份获取thread dump&＃xff0c;毕竟两次拍片结果&＃xff08;jstack&＃xff09;对比&＃xff0c;更准确嘛~
参考与感谢
- jvm 性能调优工具之 jstack
- 如何使用jstack分析线程状态
- Java命令学习系列&＃xff08;二&＃xff09;——Jstack
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- 觉得写得好的小伙伴给个点赞&＃43;关注啦&＃xff0c;谢谢~
- 如果有写得不正确的地方&＃xff0c;麻烦指出&＃xff0c;感激不尽。
- 同时非常期待小伙伴们能够关注我公众号&＃xff0c;后面慢慢推出更好的干货~嘻嘻
- github地址&＃xff1a;https://github.com/whx123/JavaHome
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