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Jstack命令详解

2024-03-31 Web开发

  jstack是java虚拟机自带的一种堆栈跟踪工具。

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功能:

  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。 如果java程序崩溃生成core文件,jstack工具可以用来获得core文件的java stack和native stack的信息,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,jstack工具还可以附属到正在运行的java程序中,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,,jstack是非常有用的。

  So,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)。

Jstack分析线程堆栈信息的例子

一个多线程死锁案例,如何避免及解决死锁问题?

如程序中发生这样的死锁问题该如何排查呢?我们可以使用java自带的jstack命令进行排查。

1、先在服务器运行上面的死锁的例子,让程序陷入死锁。

2、使用jps、ps -ef | grep java查看当前java进程的pid,严重情况下可以使用top命令查看当前系统cpu/内存使用率最高的进程pid。

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这里我们的死锁的pid是:3429,这里程序很简单,虽然程序死锁,没有占用很多资源。

3、使用top -Hp 3429命令查看进程里面占用最多的资源的线程。

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这里我们看到的占用最多资源的线程是:3440。

4、使用命令printf "%x\n" 3440 把线程pid转换成16进制数,得到:d70。

5、使用jstack 3429 | grep -20 d70命令查询该线程阻塞的地方。

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到这里就基本跟踪完毕,去代码所在行看看为什么死锁吧。 

线程状态

想要通过jstack命令来分析线程的情况的话,首先要知道线程都有哪些状态,下面这些状态是我们使用jstack命令查看线程堆栈信息时可能会看到的线程的几种状态

NEW,未启动的。不会出现在Dump中。

RUNNABLE,在虚拟机内执行的。

BLOCKED,受阻塞并等待监视器锁。

WATING,无限期等待另一个线程执行特定操作。

TIMED_WATING,有时限的等待另一个线程的特定操作。

TERMINATED,已退出的。

Monitor

  在多线程的 JAVA程序中,实现线程之间的同步,就要说说 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。下 面这个图,描述了线程和 Monitor之间关系,以 及线程的状态转换图:

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进入区(Entrt Set):表示线程通过synchronized要求获取对象的锁。如果对象未被锁住,则迚入拥有者;否则则在进入区等待。一旦对象锁被其他线程释放,立即参与竞争。

拥有者(The Owner):表示某一线程成功竞争到对象锁。

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

  从图中可以看出,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”中等待的线程状态是 “Waiting for monitor entry”,而在 “Wait Set”中等待的线程状态是 “in Object.wait()”。 先看 “Entry Set”里面的线程。我们称被 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。修饰上方的方法调用。

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,在迚入区等待。

waiting on <地址> 目标:使用synchronized申请对象锁成功后,释放锁幵在等待区等待。

parking to wait for <地址> 目标

  locked

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