性能测试：Java线程监控

Posted 2021-08-28 七月的小尾巴

Java线程的五种状态：

• 新建：new
• 运行：runable
• 等待：waitting（无限期等待），timed waitting（期限等待）
• 阻塞：blocked
• 结束：terminated

Java线程监控 - Jvisualvm

图形界面工具，监控之前先对 jvm 加监控参数，在tomcat的bin目录下，catalina.sh 文件中，第二行添加：

JAVA_OPTS="-Djava.rmi.server.hostname=114.55.34.236 -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9315 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false"

注意hostname需要改成本机ip

配置成功之后，重启tomcat

1. 在本机打开终端，输入 jvisualvm，打开 Java ViasualVM
   
   输入远程主机的ip，点击确定
   
   添加JMX链接
   
   JMX连接输入ip+我们前面tomcat中配置的端口，因为配置中我们设置的是不需要SSL，和安全凭证，因此我们直接点击确认，就可以了。
   
   连接成功之后，我们可以看到tomcat中java相关的进程。

jstack 工具

上面的组件，虽然很方便，但是他通常只支持测试环境查看数据，但是如果你想要看线上的数据，jvisualvm就无法满足我们的要求了。因为我们本地电脑通过都不支持连接到生产环境上的，通常都需要调板机之类的才能进行连接。

但是线程监控又是我们性能测试非常重要的一部分，需要密切关注，线程快我们整体性能就好。那么我们怎么去进行线上监控呢？

这里推荐使用jstack命令。

jstack <pid>  // 后面设置我们的想要查看的进程ID

下方这个就是我们监控项目的进程数据。

注意这个命令需要我们服务器中安装了JDK环境，这个是JDK中的一个命令。

有些朋友可能一开始看到以为是报错了，但是其实不是的，这个就是我们的进程数据，每一段数据则表示一个进程，大家可以在Jvisualvm工具中，看到其实我们Jvisualvm的进程和服务器中的进程是一样的，只不过Jvisualvm是以图形化的界面来展示出来的，如图。

下面我们来介绍一下，具体怎么去查看这些数据呢？他们分别代表什么含义呢？

下面我复制了两个线程的数据，通常我们都叫做堆栈打印信息。

"RMI TCP Connection(944)-218.72.29.105" #90 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f877cbee800 nid=0x1c23 runnable [0x00007f876ee48000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
        at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
        at java.net.SocketInputStream.socketRead(SocketInputStream.java:116)
        at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:171)
        at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:141)
        at java.io.BufferedInputStream.fill(BufferedInputStream.java:246)
        at java.io.BufferedInputStream.read(BufferedInputStream.java:265)
        - locked <0x00000000fa622050> (a java.io.BufferedInputStream)
        at java.io.FilterInputStream.read(FilterInputStream.java:83)
        at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport.handleMessages(TCPTransport.java:555)
        at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run0(TCPTransport.java:834)
        at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.lambda$run$0(TCPTransport.java:688)
        at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler$$Lambda$530/699994803.run(Unknown Source)
        at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
        at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run(TCPTransport.java:687)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

"JMX server connection timeout 87" #87 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f87782f2800 nid=0x762f in Object.wait() [0x00007f876e946000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
        at java.lang.Object.wait(Native Method)
        at com.sun.jmx.remote.internal.ServerCommunicatorAdmin$Timeout.run(ServerCommunicatorAdmin.java:168)
        - locked <0x00000000c762be48> (a [I)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

java的堆栈信息分析

"RMI TCP Connection(944)-218.72.29.105" 

首先上方的数据为线程的名称

prio=5

线程后方，我们可以看到有一个prio=5，这个prio指的是优先级。默认情况下，prio=5，数字越大，则表示优先级越高。
当我们cpu核数，每一个核同时只能做一件事情，如我们cup是8核，那么他只能同时处理8个任务。我们的cpu是不断的切换进程的，那么在切换的过程中，会根据优先级来，如果说你的线程优先级高，那么执行该线程的优先级就会高一些。

tid=0x00007f877cbee800

tid ，tid指的是jvm的线程ID，jvm内部线程的唯一标识。

咱们java程序，是运行在jvm环境中的，并不是直接在操作系统运行的。通常我们所说的线程ID，会有两个维度，一个是我们JVM内部的一个ID，这里我们叫tid。

nid=0x1c23

那么JVM的线程他是怎么执行的呢？他实际上是去调用我们操作系统的线程。他的底层是依赖于我们操作系统的线程，所以说每一个内部的线程ID，都会有一个操作系统的ID，是一一对应的。

nid：对应系统线程ID，和top命令查看的线程pid对应，不过一个是10进制，一个是16进制，可以通过 top -H -p pid命令，来查看改进程的所有线程信息。

java.lang.Thread.State: RUNNABLE

上方这个是线程状态，当前这个状态是除于RUNNABLE状态，状态主要分为5中，如下：

• 新建：new
• 运行：runable
• 等待：waitting（无限期等待），timed waitting（期限等待）
• 阻塞：blocked
• 结束：terminated

 at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
        at java.net.SocketInputStream.socketRead(SocketInputStream.java:116)
        at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:171)
        at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:141)
        at java.io.BufferedInputStream.fill(BufferedInputStream.java:246)
        at java.io.BufferedInputStream.read(BufferedInputStream.java:265)
        - locked <0x00000000fa622050> (a java.io.BufferedInputStream)
        at java.io.FilterInputStream.read(FilterInputStream.java:83)
        at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport.handleMessages(TCPTransport.java:555)
        at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run0(TCPTransport.java:834)
        at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.lambda$run$0(TCPTransport.java:688)
        at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler$$Lambda$530/699994803.run(Unknown Source)
        at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
        at sun.rmi.transport.tcp.TCPTransport$ConnectionHandler.run(TCPTransport.java:687)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

上面这些信息，是我们当前线程所需要执行的函数，他的执行链路是从下往上执行的。如果想要看当前执行的函数，第一个就是。

有些细心朋友在查看数据的时候，可能会发现你的tomcat在监控数据的时候，会有很多waiting的线程，也许有些人会有疑惑，这么多等待线程，是不是就意味这我的程序性能上有问题呢？

其实不是的。看到waiting不一定是有问题的，有些其实是合理的。

比如说在我们没有做压测的情况下，tomcat会起很多线程，这些线程他们都是出于waiting阶段，这个就好比我们出租车，在没有派单给他们的时候，他们是处理等待状态，这个是正常的。waiting是否存在性能问题，这个需要结合实际场景。