请注意,本文编写于 1125 天前,最后修改于 1125 天前,其中某些信息可能已经过时。
场景需求
有些时候我们需要查看下jvm中的线程执行情况,比如,发现服务器的CPU的负载突然增高了、出现了死锁、死循环等,我们该如何分析呢?由于程序是正常运行的,没有任何的输出,从日志方面也看不出什么问题,所以就需要看下jvm的内部线程的执行情况,然后再进行分析查找出原因。
这个时候,就需要借助于jstack命令了,jstack的作用是将正在运行的jvm的线程情况进行快照,并且打印出来:
#用法:jstack <pid>
jstack 2203
线程状态
在Java中线程的状态一共被分成6种:
初始态(NEW)
- 创建一个Thread对象,但还未调用start()启动线程时,线程处于初始态。
运行态(RUNNABLE),在Java中,运行态包括 就绪态 和 运行态。
就绪态
- 该状态下的线程已经获得执行所需的所有资源,只要CPU分配执行权就能运行。
- 所有就绪态的线程存放在就绪队列中。
运行态
- 获得CPU执行权,正在执行的线程。
- 由于一个CPU同一时刻只能执行一条线程,因此每个CPU每个时刻只有一条运行态的线程。
阻塞态(BLOCKED)
- 当一条正在执行的线程请求某一资源失败时,就会进入阻塞态。
- 而在Java中,阻塞态专指请求锁失败时进入的状态。
- 由一个阻塞队列存放所有阻塞态的线程。
- 处于阻塞态的线程会不断请求资源,一旦请求成功,就会进入就绪队列,等待执行。
等待态(WAITING)
- 当前线程中调用wait、join、park函数时,当前线程就会进入等待态。
- 也有一个等待队列存放所有等待态的线程。
- 线程处于等待态表示它需要等待其他线程的指示才能继续运行。
- 进入等待态的线程会释放CPU执行权,并释放资源(如:锁)
超时等待态(TIMED_WAITING)
- 当运行中的线程调用sleep(time)、wait、join、parkNanos、parkUntil时,就会进入该状态;
- 它和等待态一样,并不是因为请求不到资源,而是主动进入,并且进入后需要其他线程唤醒;
- 进入该状态后释放CPU执行权 和 占有的资源。
- 与等待态的区别:到了超时时间后自动进入阻塞队列,开始竞争锁。
终止态(TERMINATED)
- 线程执行结束后的状态。
实战:死锁问题
如果在生产环境发生了死锁,我们将看到的是部署的程序没有任何反应了,这个时候我们可以借助jstack进行分析,下面我们实战下查找死锁的原因。
构造死锁:
编写代码,启动2个线程,Thread1拿到了obj1锁,准备去拿obj2锁时,obj2已经被Thread2锁定,所以发送了死锁。
public class TestDeadLock {
private static final Object obj1 = new Object();
private static final Object obj2 = new Object();
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Thread1()).start();
new Thread(new Thread2()).start();
}
private static class Thread1 implements Runnable{
@Override
public void run() {
synchronized (obj1){
System.out.println("Thread1 拿到了 obj1 的锁! ");
try {
// 停顿2秒的意义在于:让Thread2线程拿到obj2的锁。
Thread.sleep(2000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
synchronized (obj2){
System.out.println("Thread1 拿到了 obj2 的锁 !");
}
}
}
}
private static class Thread2 implements Runnable{
@Override
public void run() {
synchronized (obj2){
System.out.println("Thread2 拿到了 obj2 的锁");
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (obj1){
System.out.println("Thread2 拿到了 obj1 的锁");
}
}
}
}
}
使用jstack进行分析
jstack 3256
在输出的信息中,已经看到,发现了1个死锁,关键信息如下:
"Thread-1": at TestDeadLock$Thread2.run(TestDeadLock.java:47) - waiting to lock <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object) - locked <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object) at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"Thread-0": at TestDeadLock$Thread1.run(TestDeadLock.java:27) - waiting to lock <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object) - locked <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object) at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
可以清晰的看到:
Thread2 获取了 <0x00000000f655dc50> 的锁,等待获取 <0x00000000f655dc40> 这个锁
Thread1 获取了 <0x00000000f655dc40> 的锁,等待获取 <0x00000000f655dc50> 这个锁
由此可见,发生了死锁。
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