java线程转储分析、jstack

一.线程状态

java线程状态有两种说法。

5种状态

java线程状态：1、新建状态New；2、就绪状态Runnable；3、运行状态Running；4、阻塞状态Blocked；5、死亡状态Dead。

以上状态是一种概念性说法，参考https://www.runoob.com/note/34745

6种状态

Thread.State是一个内部枚举类，定义了6个枚举常量，分别代表Java线程的6种状态。

这6种状态是在线程转储日志中会见到的。

注意，runnable包含了就绪和运行中；其他状态只能跟runnable进行转换,只有从runable才能走向terminated；

二.获取线程转储日志

首先jps，查询有哪些java进程

然后用jstack，把此刻的线程日志保存到文件。

也可以直接打印到控制台

三.日志格式

"Thread-1" #13 prio=5 os_prio=0 tid=0x000002b9b6f6d800 nid=0x52e8 waiting for monitor entry [0x000000f8ff9fe000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
        at com.example.mybatisgenerate.thread.ThreadSyc$Task.run(ThreadSyc.java:24)
        - waiting to lock <0x000000076b66b4f0> (a [B)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:750)

"Thread-1":线程名称，建议代码新建线程、或者线程池线程工厂，新建线程都设置自定义名字，方便排查问题。
prio:是priority优先级的缩写，表名了当前线程的优先级，取值范围为[1-10]，默认为 5。在虚拟机进行线程调度的时候会参考该优先级为线程分配计算资源，这个数值越低越有优先获取到计算资源，一般不设置直接使用默认的优先级
os_prio为线程对应系统的优先级。
tid:JVM给线程分配的id号
nid:本地线程编号NativeID的缩写,对应JVM 虚拟机中线程映射在操作系统中的线程编号。我们可以使用 top 查看进程对应的线程情况进行相关映射。
java.lang.Thread.State: BLOCKED 线程状态
再往下是代码执行栈，执行到哪个方法

四.状态示例

TIMED_WAITING (sleeping)

public class ThreadSleep {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }, "自定义线程").start();

        Thread.sleep(20000);
    }
}

sleep方法让线程进入timed_waiting状态，日志括号里备注了是sleeping。

线程池的线程回收

先说结论：当线程数大于线程池核心数，并且线程空闲，此时线程状态是 TIMED_WAITING (parking)，超过线程存活时间，线程被回收。

代码说明：线程池核心数1，最大数2，队列大小1，空闲线程存活时间5s。连续执行三个任务，任务1在执行，任务2在队列里，队列满了---》增加线程数，任务3被执行。(这里面，因为任务睡眠时间长，任务2在队列里肯定是最后被执行的)

public class ThreadSleepPool {

    public static ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(1, 2, 5000L, TimeUnit.MILLISECONDS,
            new LinkedBlockingQueue<Runnable>(1),
            new ThreadFactory() {
                AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();

                @Override
                public Thread newThread(Runnable r) {
                    Thread thread = new Thread(r, "自定义线程" + atomicInteger.getAndIncrement());
                    return thread;
                }
            });

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        executorService.execute(new Task("1"));
        executorService.execute(new Task("2"));
        executorService.execute(new Task("3"));

        Thread.sleep(20000);
    }

    public static class Task implements Runnable {

        String name;

        public Task(String name) {
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(name+"执行");
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}

刚开始，两个线程都在sleep，说明任务在执行。

过一会，线程处于空闲状态，空闲线程getTask得不到任务，就被挂起,parkNanos,变成TIMED_WAITING状态

再过一会，空闲线程消失了，已经被回收了。

同步锁BLOCKED (on object monitor)

public class ThreadSync {

    private static byte[] lock = new byte[1];

    public static void main(String[] args) {
        final Thread task1 = new Thread(new Task());
        final Thread task2 = new Thread(new Task());
        task1.start();
        task2.start();
    }
    private static class Task implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            synchronized (lock) {
                int i = 0;
                while (true) {
                    i++;
                }
            }

        }
    }
}

线程0拿到同步锁在执行中，状态runnable。线程1堵塞状态，在 monitor Object ,监控对象

同步锁死锁

public class ThreadDeadSync {

    public static byte[] lock1 = new byte[1];
    public static byte[] lock2 = new byte[1];

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("执行不到");
                }
            }
        }, "自定义线程1").start();
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("执行不到");
                }
            }
        }, "自定义线程2").start();
    }
}

两个线程都是Blocked

在最下方有死锁分析。方法执行显示，线程2 locked d0，然后等待另一个锁 waiting to lock b8。线程1locked b8,waiting to lock d0。

ReentrantLock WAITING (parking)

public class ThreadLock {

    private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) {
        final Thread task1 = new Thread(new Task());
        final Thread task2 = new Thread(new Task());
        task1.start();
        task2.start();
    }
    private static class Task implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            lock.lock();
            int i = 0;
            while (true) {
                i++;
            }
        }
    }
}

等待锁的线程状态是 WAITING (parking)，能看到lock方法最后执行了 LockSupport.park()

ReentrantLock死锁

public class ThreadDeadLock {

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

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
           lock1.lock();
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            lock2.lock();
        }, "自定义线程1").start();
        new Thread(() -> {
            lock2.lock();
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            lock1.lock();
        }, "自定义线程2").start();
    }
}

两个线程状态都是 WAITING (parking)