Java 问题定位工具 ——jstack

Posted 2021-10-30 michael-xiang

简介

jstack 主要用于生成虚拟机当前时刻的「线程快照」。线程快照是当前 Java 虚拟机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用于定位线程出现长时间停顿的原因，如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致长时间等待。

基础

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。

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

死锁

所谓死锁： 是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。 说白了，我现在想吃鸡蛋灌饼，桌子上放着鸡蛋和饼，但是我和我的朋友同时分别拿起了鸡蛋和病，我手里拿着鸡蛋，但是我需要他手里的饼。他手里拿着饼，但是他想要我手里的鸡蛋。就这样，如果不能同时拿到鸡蛋和饼，那我们就不能继续做后面的工作（做鸡蛋灌饼）。所以，这就造成了死锁

线程 Dump 分析

• 结合代码阅读的推理。需要线程 Dump 和源码的相互推导和印证。
• 造成 Bug 的根源往往会在调用栈上直接体现,一定格外注意线程当前调用之前的所有调用

常用参数

想要学习一个命令，先来看看帮助，使用 jstack -help查看帮助：

$ jstack --help
Usage:
    jstack [-l] <pid>
        (to connect to running process)
    jstack -F [-m] [-l] <pid>
        (to connect to a hung process)
    jstack [-m] [-l] <executable> <core>
        (to connect to a core file)
    jstack [-m] [-l] [[email protected]]<remote server IP or hostname>
        (to connect to a remote debug server)

Options:
    -F  to force a thread dump. Use when jstack <pid> does not respond (process is hung)
    -m  to print both java and native frames (mixed mode)
    -l  long listing. Prints additional information about locks
    -h or -help to print this help message

• jstack 8005(jps 命令找到了进程的 pid)：

使用命令打印堆栈很简单，但是通过堆栈文件定位问题，需要很深厚的内功，这也是体现一个程序员的价值的一个方面。

经验

• wait on monitor entry： 被阻塞的,肯定有问题
• runnable ： 注意IO线程
• in Object.wait()： 注意非线程池等待
• 线程状态为 RUNNABLE。 调用栈在 SocketInputStream 或 SocketImpl 上,socketRead0 等方法。 调用栈包含了 jdbc 相关的包。很可能发生了数据库死锁。
• 虚拟机执行Full GC时,会阻塞所有的用户线程。因此,即时获取到同步锁的线程也有可能被阻塞。 在查看线程 Dump 时,首先查看内存使用情况

总结

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）

参考

• Java命令学习系列（二）——Jstack 介绍超详细，还扩充了相关知识点
• 博客园-java 线上问题定位工具
• 官宣-jps-api