Java如何通过jstack命令查询日志

2023-03-21 14:03:46 查询命令日志

1 首先要清楚线程的状态

线程的状态有： new、runnable、running、waiting、timed_waiting、blocked、dead

1.1 线程状态变迁图：

1.2 各状态说明：

New: 当线程对象创建时存在的状态，此时线程不可能执行；

Runnable：当调用thread.start()后，线程变成为Runnable状态。只要得到CPU，就可以执行；

Running：线程正在执行；

Waiting：执行thread.join()或在锁对象调用obj.wait()等情况就会进该状态，表明线程正处于等待某个资源或条件发生来唤醒自己；

Timed_Waiting：执行Thread.sleep(long)、thread.join(long)或obj.wait(long)等就会进该状态，与Waiting的区别在于Timed_Waiting的等待有时间限制；

Blocked：如果进入同步方法或同步代码块，没有获取到锁，则会进入该状态；

Dead：线程执行完毕，或者抛出了未捕获的异常之后，会进入dead状态，表示该线程结束

1.3 对于jstack日志，我们要着重关注如下关键信息

Deadlock：表示有死锁

Waiting on condition：等待某个资源或条件发生来唤醒自己。具体需要结合jstacktrace来分析，比如线程正在sleep，网络读写繁忙而等待

Blocked：阻塞

Waiting on monitor entry：在等待获取锁

in Object.wait()：获取锁后又执行obj.wait()放弃锁

1.4 Waiting on monitor entry 和 in Object.wait()的详细描述

Monitor是 Java中用以实现线程之间的互斥与协作的主要手段，它可以看成是对象或者 Class的锁。每一个对象都有，也仅有一个 monitor。从下图中可以看出，每个 Monitor在某个时刻，只能被一个线程拥有，该线程就是 "Active Thread"，而其它线程都是 "Waiting Thread"，分别在两个队列 " Entry Set"和 "Wait Set"里面等候。在 "Entry Set"中等待的线程状态是 "Waiting for monitor entry"，而在 "Wait Set"中等待的线程状态是 "in Object.wait()"

2 举例说明

2.1 blocked 的例子

程序先输出main,在输出thread，说明mian的线程是先获得同步锁的

执行jstack pid输出信息如下：

可以看到thread1在进行等待获取到锁，此时进入waiting for monitor entry，并是阻塞状态。

而main线程提前获取到锁，当由于调用了sleep此时进入到Timed_waiting状态，此时man线程锁住的对象地址是7f3167cf0，而thread1正在等待获取这个锁对象。

prio：线程的优先级

tid：线程id

nid：操作系统映射的线程id, 非常关键，后面再使用jstack时补充

1103e9000和106692000 ：表示线程栈的起始地址。

从jstack日志中，可以看到：主线程获取到thread2对象上的锁，因此正在执行sleep操作，状态为TIMED_WAINTING, 而thread2由于未获取到thread2对象上的锁，因此处于BLOCKED状态。

再细看，thread2 正在"waiting to lock <7f3167cf0>"，即试图在地址为7f3167cf0所在的对象获取锁，而该锁却被main线程占有（locked <7f3167cf0>）。main线程正在"waiting on condition"，说明正在等待某个条件触发，由jstacktrace来看，此线程正在sleep。

经验：

如果在jstack日志发现大量的线程在waiting to lock 某个地址，只要能查到哪个线程获取到锁就可以方便定位问题了

2.2 object.wait()

    public static void main(String[] args) {
 
        final Thread thread = new Thread() {
 
            @Override
 
            public void run() {
 
                synchronized (this) {
 
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
 
                    try {
 
                        wait();
 
                    } catch (InterruptedException e) {
 
                        // TODO Auto-generated catch block
 
                        e.printStackTrace();
 
                    }
 
                }
 
            }
 
        };
 
        thread.start();
 
        thread.setName("zouxh");//起名字，方便在线程栈里面进行查看
 
        try {
 
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
 
        } catch (InterruptedException e) {
 
            // TODO Auto-generated catch block
 
            e.printStackTrace();
 
        }
 
        synchronized (thread) {
 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
 
            try {
 
                TimeUnit.SECONDS.sleep(30);
 
            } catch (InterruptedException e) {
 
                // TODO Auto-generated catch block
 
                e.printStackTrace();
 
            }
 
            thread.notify();
 
        }
 
    }

执行后，查看jstack的日志如下：

"zouxh" prio=5 tid=7fe18c97b800 nid=0x115e58000 in Object.wait() [115e57000]

java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)

at java.lang.Object.wait(Native Method)

- waiting on <7f3112fe8> (a jstat.MainWati$1)

at java.lang.Object.wait(Object.java:485)

at jstat.MainWati$1.run(MainWati.java:16)

- locked <7f3112fe8> (a jstat.MainWati$1)

"main" prio=5 tid=7fe18c000800 nid=0x10c47b000

waiting on condition [10c47a000]

java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)

at java.lang.Thread.sleep(Native Method)

at java.lang.Thread.sleep(Thread.java:300)

at java.util.concurrent.TimeUnit.sleep(TimeUnit.java:328)

at jstat.MainWati.main(MainWati.java:37)

- locked <7f3112fe8> (a jstat.MainWati$1)

可以看到由于调用了object.wait()方法的时候放弃了锁，所以zouxh这个线程就出现了object.wait()状态，线程的状态就是waiting，等待notify来进行唤醒。

由于mian线程在获得zouxh的线程锁后，调用了sleep方法，所以此时进入了wating on condition等待某一个资源，进入到time_waiting状态。

2.3 waiting on conditon

    private static BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(1);
 
    public static void main(String[] args) {
 
        blockingQueue.add("zouxh");
 
        try {
 
            //阻塞的添加
 
            blockingQueue.put("ssss");
 
        } catch (InterruptedException e) {
 
            // TODO Auto-generated catch block
 
            e.printStackTrace();
 
        }
 
    }

线程栈如下：

"main" prio=5 tid=7f8f65000800 nid=0x10d7bb000 waiting on condition [10d7ba000]

java.lang.Thread.State: WAITING (parking)

at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)

- parking to wait for <7f3110d80> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)

at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:156)

at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:1987)

at java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue.put(ArrayBlockingQueue.java:257)

at jstat.WatingTest.main(WatingTest.java:13)

此时main线程进入了waiting on conditon状态，等待某一个资源，此时可以看到是在

a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObjec进行了等待，阻塞住了，这是由于put发生了阻塞。

3 总结

对于jstack日志，我们要着重关注如下关键信息