獲取Java線程轉儲的常用方法(推薦)

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1. 線程轉儲簡介

線程轉儲(Thread Dump)就是JVM中所有線程狀態信息的一次快照。

線程轉儲一般使用文本格式, 可以將其保存到文本文件中, 然後人工查看和分析, 或者使用工具/API自動分析。

Java中的線程模型, 直接使用瞭操作系統的線程調度模型, 隻進行簡單的封裝。

線程調用棧, 也稱為方法調用棧。 比如在程序執行過程中, 有一連串的方法調用鏈:obj1.method2調用瞭obj2.methodB,obj2.methodB又調用瞭obj3.methodC。 每個線程的狀態都可以通過這種調用棧來表示。

線程轉儲展示瞭各個線程的行為, 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線程轉儲的工具, 以及使用方法。

2. 使用JDK自帶的工具

我們一般使用JDK自帶的命令行工具來獲取Java應用程序的線程轉儲。 這些工具都在JDK主目錄的bin文件夾下。

所以, 隻要配置好 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內置的一款命令行工具, 專門用來查看線程狀態, 也可以用來執行線程轉儲。

一般先通過jps或者ps命令找到Java進程對應的pid, 然後在控制臺中通過pid來輸出線程轉儲。 當然, 我們也可以將輸出內容重定向到某個文件中。

使用jstack工具獲取線程轉儲的基本參數格式為:

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

下面請看具體的演示:

# 1. 查看幫助信息
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

對應的參數選項是可選的。 具體含義如下：

  • -F選項, 強制執行線程轉儲； 有時候jstack pid會假死, 則可以加上-F標志
  • -l選項, 會查找堆內存中擁有的同步器以及資源鎖
  • -m選項, 額外打印 native棧幀（C和C++的）

例如, 獲取線程轉儲並將結果輸出到文件：

jstack -F 17264 > /tmp/threaddump.txt

使用jps命令可以獲取本地Java進程的 pid。

2.2 Java Mission Control

Java Mission Control（JMC）是一款客戶端圖形界面工具, 用於收集和分析Java應用程序的各種數據。

啟動JMC後, 首先會顯示本地計算機上運行的Java進程列表。 當然也可以通過JMC連接到遠程Java進程。

可以鼠標右鍵單擊對應的進程, 選擇 “Start Flight Recording（開始飛行記錄）” 。 結束之後, “Threads（線程）” 選項卡會顯示“線程轉儲”：

2.3 jvisualvm

jvisualvm 是一款客戶端圖形界面工具, 既簡單又實用, 可用來監控 Java應用程序, 對JVM進行故障排查和性能分析。

也可以用來獲取線程轉儲。 鼠標右鍵單擊Java進程, 選擇“ Thread Dump”選項, 則可以創建線程轉儲, 完成後會在新選項卡中自動打開：

2.4 jcmd

jcmd工具本質上是向目標JVM發送一串命令。 盡管支持很多功能, 但不支持連接遠程JVM – 隻能在Java進程的本地機器上使用。

其中一個命令是Thread.print, 用來獲取線程轉儲, 示例用法如下:

jcmd 17264 Thread.print

2.5 jconsole

jconsole 工具也可以查看線程棧跟蹤。

打開jconsole並連接到正在運行的Java進程, 導航到“線程”選項卡, 可以查看每個線程的堆棧跟蹤：

2.6 小結

事實證明, 可以使用JDK中的很多工具來獲取線程轉儲。 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

在企業應用服務器中, 出於安全原因, 可能隻安裝瞭 JRE。 這時候沒法使用這些JDK內置的工具。

但還是有辦法獲取線程轉儲。

3.1 使用kill -3指令

在Unix/Linux之類的系統中, 可以使用kill命令獲取線程轉儲, 底層實現原理, 則是通過系統調用kill()將信號參數發送給進程。 這裡需要發送的是-3信號。

一般先通過jps找到JAVA進程對應的pid,kill -3使用示例如下：

kill -3 17264

3.2Ctrl + Break(Windows)

在Windows操作系統的命令行窗口中, 可使用組合鍵Ctrl + Break來獲取線程轉儲。 當然, 需要先導航至啟動Java程序的控制臺窗口, 然後同時按下CTRL鍵和Break鍵。

需要註意的是, 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線程轉儲打印到控制臺。

4. 通過編程方式使用ThreadMxBean

JMX技術支持各種各樣的花式操作。 可通過ThreadMxBean來執行線程轉儲。

示例代碼如下：

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();
}

上面代碼做的事情很簡單, 先通過ManagementFactory獲取ThreadMxBean對象。

方法的佈爾參數lockedMonitors和lockedSynchronizers, 表示是否導出持有的同步器和管程鎖。

5. 總結

我們通過具體示例展示瞭獲取線程轉儲的各種方法。

首先介紹的是各種JDK內置工具,

然後討論瞭命令行方式,

最後介紹瞭JMX編程的方式。

完整的示例代碼請參考GitHub倉庫。

到此這篇關於獲取Java線程轉儲的常用方法的文章就介紹到這瞭,更多相關Java線程轉儲內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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