獲取Java執行緒轉儲的常用方法(推薦)

阿新 • • 發佈：2021-01-10

1. 執行緒轉儲簡介

執行緒轉儲(Thread Dump)就是JVM中所有執行緒狀態資訊的一次快照。

執行緒轉儲一般使用文字格式,可以將其儲存到文字檔案中,然後人工檢視和分析,或者使用工具/API自動分析。

Java中的執行緒模型,直接使用了作業系統的執行緒排程模型,只進行簡單的封裝。

執行緒呼叫棧,也稱為方法呼叫棧。比如在程式執行過程中,有一連串的方法呼叫鏈:obj1.method2呼叫了obj2.methodB,obj2.methodB又呼叫了obj3.methodC。每個執行緒的狀態都可以通過這種呼叫棧來表示。

執行緒轉儲展示了各個執行緒的行為,對於診斷和排查問題非常有用。

下面我們通過具體示例,來演示各種獲取Java執行緒轉儲的工具,以及使用方法。

2. 使用JDK自帶的工具

我們一般使用JDK自帶的命令列工具來獲取Java應用程式的執行緒轉儲。這些工具都在JDK主目錄的bin資料夾下。

所以,只要配置好 PATH 路徑即可。如果不會配置,可以參考:JDK環境準備

2.1 jstack 工具

jstack 是JDK內建的一款命令列工具,專門用來檢視執行緒狀態,也可以用來執行執行緒轉儲。

一般先通過jps或者ps命令找到Java程序對應的pid,然後在控制檯中通過pid來輸出執行緒轉儲。當然,我們也可以將輸出內容重定向到某個檔案中。

使用jstack工具獲取執行緒轉儲的基本引數格式為:

jstack [-F] [-l] [-m] <pid>

下面請看具體的演示:

# 1. 檢視幫助資訊
jstack -help

輸出的內容類似於:

Usage:
 jstack [-l] <pid>
  (to connect to running process)
 jstack -F [-m] [-l] <pid>
  (to connect to a hung process)
 jstack [-m] [-l] <executable> <core>
  (to connect to a core file)
 jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname>
  (to connect to a remote debug server)

Options:
 -F to force a thread dump. Use when jstack <pid> does not respond (process is hung)
 -m to print both java and native frames (mixed mode)
 -l long listing. Prints additional information about locks
 -h or -help to print this help message

對應的引數選項是可選的。具體含義如下：

-F選項,強制執行執行緒轉儲；有時候jstack pid會假死,則可以加上-F標誌
-l選項,會查詢堆記憶體中擁有的同步器以及資源鎖
-m選項,額外列印 native棧幀（C和C++的）

例如,獲取執行緒轉儲並將結果輸出到檔案：

jstack -F 17264 > /tmp/threaddump.txt

使用jps命令可以獲取本地Java程序的 pid。

2.2 Java Mission Control

Java Mission Control（JMC）是一款客戶端圖形介面工具,用於收集和分析Java應用程式的各種資料。

啟動JMC後,首先會顯示本地計算機上執行的Java程序列表。當然也可以通過JMC連線到遠端Java程序。

可以滑鼠右鍵單擊對應的程序,選擇 “Start Flight Recording（開始飛行記錄）” 。結束之後,“Threads（執行緒）” 選項卡會顯示“執行緒轉儲”：

獲取Java執行緒轉儲的常用方法(推薦)

2.3 jvisualvm

jvisualvm 是一款客戶端圖形介面工具,既簡單又實用,可用來監控 Java應用程式,對JVM進行故障排查和效能分析。

也可以用來獲取執行緒轉儲。滑鼠右鍵單擊Java程序,選擇“ Thread Dump”選項,則可以建立執行緒轉儲,完成後會在新選項卡中自動開啟：

獲取Java執行緒轉儲的常用方法(推薦)

2.4 jcmd

jcmd工具本質上是向目標JVM傳送一串命令。儘管支援很多功能,但不支援連線遠端JVM - 只能在Java程序的本地機器上使用。

其中一個命令是Thread.print,用來獲取執行緒轉儲,示例用法如下:

jcmd 17264 Thread.print

2.5 jconsole

jconsole 工具也可以檢視執行緒棧跟蹤。

開啟jconsole並連線到正在執行的Java程序,導航到“執行緒”選項卡,可以檢視每個執行緒的堆疊跟蹤：

獲取Java執行緒轉儲的常用方法(推薦)

2.6 小結

事實證明,可以使用JDK中的很多工具來獲取執行緒轉儲。讓我們回顧一下,並總結它們的優缺點：

jstack
jmc
jvisualvm
jcmd
jconsole

3. 使用Linux命令

在企業應用伺服器中,出於安全原因,可能只安裝了 JRE。這時候沒法使用這些JDK內建的工具。

但還是有辦法獲取執行緒轉儲。

3.1 使用`kill -3`指令

在Unix/Linux之類的系統中,可以使用kill命令獲取執行緒轉儲,底層實現原理,則是通過系統呼叫kill()將訊號引數傳送給程序。這裡需要傳送的是-3訊號。

一般先通過jps找到JAVA程序對應的pid,kill -3使用示例如下：

kill -3 17264

3.2`Ctrl + Break`(Windows)

在Windows作業系統的命令列視窗中,可使用組合鍵Ctrl + Break來獲取執行緒轉儲。當然,需要先導航至啟動Java程式的控制檯視窗,然後同時按下CTRL鍵和Break鍵。

需要注意的是,某些鍵盤是沒有 “Break” 鍵的。

在這種情況下,可以組合使用CTRL,SHIFT,以及Pause鍵。

這兩個命令都可以將執行緒轉儲列印到控制檯。

4. 通過程式設計方式使用ThreadMxBean

JMX技術支援各種各樣的花式操作。可通過ThreadMxBean來執行執行緒轉儲。

示例程式碼如下：

private static String threadDump(boolean lockedMonitors,boolean lockedSynchronizers) {
 
 StringBuffer threadDump = new StringBuffer(System.lineSeparator());
 ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
 for(ThreadInfo threadInfo : threadMXBean.dumpAllThreads(lockedMonitors,lockedSynchronizers)) {
 
  threadDump.append(threadInfo.toString());
 }
 return threadDump.toString();
}

上面程式碼做的事情很簡單,先通過ManagementFactory獲取ThreadMxBean物件。

方法的布林引數lockedMonitors和lockedSynchronizers,表示是否匯出持有的同步器和管程鎖。