《JVM调优》- Jstack指令详解

概述

jstack命令用于打印指定Java进程、核心文件或远程调试服务器的Java线程堆栈的跟踪信息。换句话说，就是jstack能生成JVM当前时刻的线程快照，以此来定位线程出现长时间停顿的原因，最常见应用场景为：

• 查看线程间死锁
• 分析CPU过高原因

针对这两个场景，后续会有实战案例~

常用指令

jstack [-option] <pid> // 打印某个进程的堆栈信息

其他常用指令如下：

指令	说明
-F	当jstack指令无响应时，强制打印一个堆栈信息
-m	打印包含Java和C/C++帧的混合模式堆栈跟踪
-l	打印关于锁的其他信息，比如拥有java.util.concurrent ownable同步器的列表
-h / -help	打印帮助信息

Jstack实战

案例一：jstack分析死锁

public class DeadLock {

    private static Object lockA = new Object();
    private static Object lockB = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        
        new Thread(() ->{
            synchronized (lockA) {
                try {
                    System.out.println("线程1开始运行========");
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                synchronized (lockB) {
                    System.out.println("线程1运行结束========");
                }
            }
        }).start();

        new Thread(() ->{
            synchronized (lockB) {
                try {
                    System.out.println("线程2开始运行========");
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                synchronized (lockA) {
                    System.out.println("线程2结束运行========");
                }
            }
        }).start();
        
        System.out.println("主线程运行结束========");
    }
}

运行结果如下：

线程1开始运行========
主线程运行结束========
线程2开始运行========

可见，线程1和线程2都没有运行完成，两个线程在抢夺资源过程中陷入了死循环

排查思路

1. 使用jps指令查看当前运行中的java程序
2. 使用jstack -l < pid > ，输出线程及锁详情
3. 进行死锁分析

动手实践

那么首先使用jps：

使用jstack指令：


通过上图，可以得到死锁的信息：

"Thread-1":
  waiting to lock monitor 0x000000001d290de8 (object 0x000000076b19b890, a java.lang.Object),
  which is held by "Thread-0"
"Thread-0":
  waiting to lock monitor 0x000000001d293678 (object 0x000000076b19b8a0, a java.lang.Object),
  which is held by "Thread-1"

并且可以定位到对应代码位置，是不是非常的方便~

案例二：jstack分析CPU过高

实例代码如下：

public class CpuProblem {

    private static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

    public static void main(String[] args) {

        Task task1 = new Task();
        Task task2 = new Task();
        executorService.execute(task1);
        executorService.execute(task2);
    }

    public static Object lock = new Object();

    static class Task implements Runnable {

        public void run() {
            synchronized (lock) {
                long sum = 0L;
                while (true) {
                    sum += 1;
                }
            }
        }
    }
}

排查思路

1. top
2. top -Hp <pid>
3. 获取cpu最高的进程号并转换为16进制<pid_16>
4. jstack <pid>|grep -A 10 <pid_16>
5. 查看对应问题的代码

动手实践

1. 使用命令top -p ，显示你的java进程的内存情况，pid是你的java进程号，比如19663
   

2. 按H(获取top -Hp pid指令)，获取每个线程的内存情况
   

3. 找到内存和cpu占用最高的线程tid，比如19664

4. 转为十六进制得到 0x4cd0，此为线程id的十六进制表示

5. 执行 jstack 19663|grep -A 10 4cd0，得到线程堆栈信息中 4cd0 这个线程所在行的后面10行，从堆栈中可以发现导致cpu飙高的调 用方法
   

6. 查看对应的堆栈信息找出可能存在问题的代码