JVM之jstack命令解析

命令介绍：

jstack全称叫Java Stack Trace，Java的堆栈跟踪工具，用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照。功能主要有两个，1.分析死锁；2.分析CPU过高问题。

线程快照里留意下面几种状态

死锁，Deadlock（重点关注）
等待资源，Waiting on condition（重点关注）
等待获取管程，Waiting on monitor entry（重点关注）
阻塞，Blocked（重点关注）
执行中，Runnable
暂停，Suspended
对象等待中，Object.wait() 或 TIMED_WAITING
停止，Parked

Jstack 命令格式如下

jstack [ option ] pid 查看当前时间点，指定进程的dump堆栈信息。
jstack [ option ] pid > 文件 将当前时间点的指定进程的dump堆栈信息，写入到指定文件中。# 注:若该文件不存在，则会自动生成; 若该文件存在，则会覆盖源文件。
jstack [ option ] executable core 查看当前时间点，core文件的dump堆栈信息。
jstack [ option ] [server_id@]<remote server IP or hostname> 查看当前时间点，远程机器的dump堆栈信息。

option 参数如下:

-F	当正常输出的请求不被响应时，强制输出线程堆栈
-m	打印java和native c/c++框架的所有栈信息。可以打印JVM的堆栈，以及Native的栈帧，一般应用排查不需要使用。
-l	除堆栈外，显示关于锁的附加信息，在发生死锁时可以用jstack -l pid来观察锁持有情况

参数解释：

executable: 产生core dump的java可执行程序
core: 将被打印信息的core dump文件
remote-hostname-or-IP: 远程debug服务的主机名或ip
server-id: 唯一id,假如一台主机上多个远程debug服务

以下用两个实战案例来分析这两种情况：

实战案例1：jstack分析死锁

案例代码

public class DeadLockTest {

   private static Object lock1 = new Object();
   private static Object lock2 = new Object();

   public static void main(String[] args) {
      new Thread(() -> {
         synchronized (lock1) {
            try {
               System.out.println("thread1 begin");
               Thread.sleep(6000);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
            synchronized (lock2) {
               System.out.println("thread1 end");
            }
         }
      }).start();

      new Thread(() -> {
         synchronized (lock2) {
            try {
               System.out.println("thread2 begin");
               Thread.sleep(6000);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
            synchronized (lock1) {
               System.out.println("thread2 end");
            }
         }
      }).start();

      System.out.println("main thread end");
   }
}

排查命令

jstack 进程ID
或
jstack 进程ID| grep 'BLOCKED' -A 15 --color

结果分析：

通过结果可以看出Thread-3线程锁住了0x00000000f6360238，然后在等待0x00000000f6360228，而Thread-2却却相反，从下面每个线程的第一行ThreadController.java:42可以看到死锁的代码在哪个地方，进而排查出问题所在。

"Thread-3":
        at com.example.threaddemo.ThreadController.lambda$getThread$1(ThreadController.java:42)
        - waiting to lock <0x00000000f6360228> (a java.lang.Object)
        - locked <0x00000000f6360238> (a java.lang.Object)
        at com.example.threaddemo.ThreadController$$Lambda$464/550716470.run(Unknown Source)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:750)
"Thread-2":
        at com.example.threaddemo.ThreadController.lambda$getThread$0(ThreadController.java:30)
        - waiting to lock <0x00000000f6360238> (a java.lang.Object)
        - locked <0x00000000f6360228> (a java.lang.Object)
        at com.example.threaddemo.ThreadController$$Lambda$463/1326723928.run(Unknown Source)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:750)

但用jstack分析死锁的话，在调用链很长的情况下，也很难定位，这时可以用使用Arthas进行分析

thread -b

可以准确知道：死锁在代码的中的第几行

实战案例2：jstack分析CPU过高问题

案例代码

public class CpuMath{

    public static final int initData = 666;
    public static User user = new User();

    public int compute() { 
        int a = 1;
        int b = 2;
        int c = (a + b) * 100;
        return c;
    }

    public static void main(String[] args) {
        CpuMath cpuMath= new CpuMath();
        while (true){
            cpuMath.compute();
        }
    }
}

排查命令流程

1. top

获取各个进程的CPU和内存情况，并且找到CPU飙高的进程ID，比如进程ID=10843