Java中如何分析線程堆棧 掌握jstack

線程堆棧分析是通過查看線程運行狀態來定位程序瓶頸或死鎖等問題。使用jstack工具可生成jvm線程快照，便于深入分析。獲取快照需先找到Java進程id，用jps或任務管理器查出，再執行jstack命令并輸出到文件。解讀堆棧信息時應關注線程狀態、名稱、id及調用棧，如發現多個線程阻塞在同一鎖上，則可能存在鎖競爭；若線程長時間處于等待狀態，則需檢查是否正常。jstack能直接檢測死鎖，會在輸出中明確標出死鎖線程及其持有的鎖。對于cpu占用高問題，可通過top或任務管理器找出高占用線程id，轉為16進制后在jstack輸出中定位對應線程堆棧，從而找到根源代碼。除jstack外，還可使用visualvm、jprofiler和arthas等工具進行更直觀的線程分析。

線程堆棧分析，簡單來說，就是通過分析線程的運行狀態，找出程序中的瓶頸或者死鎖等問題。掌握 jstack 工具是關鍵，它能幫你dump出JVM中線程的快照，從而進行分析。

使用 jstack 分析Java線程堆棧的根本目的在于定位問題。

如何使用jstack生成線程快照？

jstack 是JDK自帶的命令行工具，位于JDK的 bin 目錄下。最基本的使用方式是：jstack ，其中 是Java進程的ID。

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1. 找到Java進程ID： 可以使用 jps 命令（也是JDK自帶的）或者操作系統的任務管理器來找到Java進程的ID。
2. 執行jstack命令： 例如，如果Java進程ID是1234，則執行 jstack 1234 > Thread_dump.txt。這會將線程堆棧信息輸出到 thread_dump.txt 文件中。

拿到 thread_dump.txt 文件后，就可以開始分析了。

如何解讀線程堆棧信息？

線程堆棧信息包含很多內容，主要關注以下幾個方面：

• 線程狀態 (Thread State): 常見的狀態有 RUNNABLE（運行中）、BLOCKED（阻塞）、WaiTING（等待）、TIMED_WAITING（定時等待）。
• 線程名稱 (Thread Name): 方便識別線程的用途。
• 線程ID (nid): Native ID，對應操作系統線程ID，可以用來關聯操作系統層面的資源占用。
• 堆棧跟蹤 (Stack Trace): 顯示線程當前執行的方法調用鏈，是分析問題的關鍵。

例如，如果看到大量線程處于 BLOCKED 狀態，并且都阻塞在同一個鎖上，那么很可能存在鎖競爭問題。如果看到線程處于 WAITING 或 TIMED_WAITING 狀態，需要查看它們等待的具體對象，判斷是否正常。

如何利用jstack定位死鎖？

jstack 可以直接檢測死鎖。在線程堆棧信息中，會明確標識出死鎖線程和它們持有的鎖。

例如，jstack 輸出中可能會有類似這樣的信息：

Found one Java-level deadlock: ============================= "Thread-1":   waiting to lock monitor 0x00000000c1234567 (object 0x00000000d89abcdef, a com.example.LockA),   which is held by "Thread-2" "Thread-2":   waiting to lock monitor 0x00000000a9876543 (object 0x00000000bcdef012, a com.example.LockB),   which is held by "Thread-1"

這段信息清晰地表明 Thread-1 正在等待 Thread-2 持有的 LockA，而 Thread-2 正在等待 Thread-1 持有的 LockB，從而形成死鎖。

如何分析CPU占用率高的線程？

如果發現某個Java進程CPU占用率很高，可以使用以下步驟分析：

1. 找到CPU占用率最高的線程ID： 使用 top -H -p 命令（linux）或者任務管理器（windows）找到占用CPU最高的線程ID (注意是線程ID，不是進程ID)。
2. 將線程ID轉換為16進制： 將線程ID轉換為16進制，例如，如果線程ID是1234，則轉換為 0x4d2。
3. 在jstack輸出中查找對應的線程： 在 jstack 的輸出文件中，查找 nid=0x4d2 的線程。該線程的堆棧信息就是導致CPU占用率高的代碼。

通過分析該線程的堆棧信息，可以找到導致CPU占用率高的具體代碼，例如死循環、頻繁的計算等。

除了jstack，還有哪些線程分析工具？

除了 jstack，還有一些其他的線程分析工具，例如：

• VisualVM: JDK自帶的可視化工具，可以監控JVM的各種指標，包括線程狀態、CPU占用率、內存占用率等。
• JProfiler: 商業的Java Profiler，功能強大，可以進行更深入的性能分析。
• Arthas: 阿里巴巴開源的Java診斷工具，可以在不重啟應用的情況下進行各種診斷操作，包括線程分析、內存分析、類加載分析等。

這些工具提供了更友好的界面和更豐富的功能，可以幫助你更方便地分析線程問題。