JVM学习（二）---threadDump导出与案例分析

在故障定位(尤其是out of memory)和性能分析的时候，经常会用到一些文件来帮助我们排除代码问题。这些文件记录了JVM运行期间的内存占用、线程执行等情况，这就是我们常说的dump文件。常用的有heap dump和thread dump（也叫javacore，或java dump）。我们可以这么理解：heap dump记录内存信息的，thread dump是记录CPU信息的。

        heap dump：

        heap dump文件是一个二进制文件，它保存了某一时刻JVM堆中对象使用情况。HeapDump文件是指定时刻的Java堆栈的快照，是一种镜像文件。Heap Analyzer工具通过分析HeapDump文件，哪些对象占用了太多的堆栈空间，来发现导致内存泄露或者可能引起内存泄露的对象。

        thread dump：

        thread dump文件主要保存的是java应用中各线程在某一时刻的运行的位置，即执行到哪一个类的哪一个方法哪一个行上。thread dump是一个文本文件，打开后可以看到每一个线程的执行栈，以stacktrace的方式显示。通过对thread dump的分析可以得到应用是否“卡”在某一点上，即在某一点运行的时间太长，如数据库查询，长期得不到响应，最终导致系统崩溃。单个的thread dump文件一般来说是没有什么用处的，因为它只是记录了某一个绝对时间点的情况。比较有用的是，线程在一个时间段内的执行情况。

两个thread dump文件在分析时特别有效，困为它可以看出在先后两个时间点上，线程执行的位置，如果发现先后两组数据中同一线程都执行在同一位置，则说明此处可能有问题，因为程序运行是极快的，如果两次均在某一点上，说明这一点的耗时是很大的。通过对这两个文件进行分析，查出原因，进而解决问题。

threadDump导出几种方式：

　　1、在类Linux系统，通过kill -3 <pid>导出

　　2、通过ps -ef或者jps找到pid,再通过jstack -l pid > a.tdump

　　3、通过jvisualvm或者jprofiler等可视化工具直接生成线程dump

案例一：下面分析一段代码产生死锁，以及如何分析

public class DeadLockDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Object a = new Object();
        Object b = new Object();
        new Thread(()->{
            synchronized (a){
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",locked a");
                    Thread.sleep(3000);
                    synchronized (b){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",locked b");
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        },"threadA").start();
        new Thread(()->{
            synchronized (b){
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",locked b");
                    Thread.sleep(3000);
                    synchronized (a){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",locked a");
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        },"threadB").start();
    }
}

执行结果：
threadA,locked a
threadB,locked b

分析步骤：

　　1、通过jps -l（只能查看到本机java进程）或者ps -ef | grep ...（可以查看到所有用户的java进程），找到pid

　　2、jstack -l pid（内容较多的话可以重定向到一个文件,jstack -l pid > result.tdump)可以看到死锁很明显found 1 deadlock。

Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"threadB":
        at cn.htd.DeadLockDemo.lambda$main$1(DeadLockDemo.java:27)
        - waiting to lock <0x000000076c1b6860> (a java.lang.Object)
        - locked <0x000000076c1b6870> (a java.lang.Object)
        at cn.htd.DeadLockDemo$$Lambda$2/1452126962.run(Unknown Source)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"threadA":
        at cn.htd.DeadLockDemo.lambda$main$0(DeadLockDemo.java:13)
        - waiting to lock <0x000000076c1b6870> (a java.lang.Object)
        - locked <0x000000076c1b6860> (a java.lang.Object)
        at cn.htd.DeadLockDemo$$Lambda$1/81628611.run(Unknown Source)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

Found 1 deadlock.

案例二：定位cpu占用率高的java线程

1、通过top查找到cpu占用率高的java进程。

2、定位最耗CPU的线程，命令：top -Hp 11721

 3、把线程id转为16进制，通过jstack打印线程堆栈信息，就可以定位问题代码

　　　　命令：  jstack -l 11721 | grep $(printf "%x " 12687)  -50         --定位出找到的nid以及前面后面各50行

　　　　命令2：jstack -l 11721 | grep $(printf "%x " 12687)  -A50       --定位出找到的nid以及后面50行

　　　　命令3：jstack -l 11721 | grep $(printf "%x " 12687)  -B50　　--定位出找到的nid以及前面50行