分析JVM堆Dump日志定位线程阻塞缘故起因

堆Dump日志简介

JVM堆Dump日志是JVM在运行时内存的快照，它包罗了全部线程的状态、对象的引用关系、类加载信息等。当应用出现性能题目，如线程阻塞时，分析堆Dump日志可以资助我们找到题目标根源。
获取堆Dump日志

在JVM出现异常时，可以通过以下方式获取堆Dump：

• 手动触发：使用jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof <pid>下令生成堆Dump。
  
• 配置JVM参数：在启动JVM时加入-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数，当发生内存溢出时主动生成堆Dump。
  

分析堆Dump日志

1. 使用jstack分析线程状态

jstack是JDK自带的一个堆栈跟踪工具，可以查看JVM中每个线程的调用栈信息。

1. jstack <pid>

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2. 辨认阻塞线程

在jstack的输出中，可以找随处于BLOCKED状态的线程。比方：

1. "Thread-2" #3 prio=5 os_prio=31 cpu=1.94ms elapsed=6.65s tid=0x00007f8e8f2a2800 nid=0x2 waiting for monitor entry
2.    java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
3.    at java.lang.Object.wait(Native Method)
4.    - waiting on <0x000000076b6e5e28> (a java.lang.String)
5.    at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
6.    at com.example.MyService.waitForData(MyService.java:45)
7.    - locked <0x000000076b6e5e28> (a java.lang.String)

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在这个例子中，Thread-1线程正在运行，但它正在等候锁定一个java.lang.String对象。
3. 确定锁的持有者

接下来，需要确定哪个线程持有这个锁。在jstack输出中，通常会表现持有锁的线程信息：

1. "Thread-1" #1 prio=5 os_prio=31 cpu=3.32ms elapsed=6.65s tid=0x00007f8e8f2a1000 nid=0x1 runnable
2.    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
3.    at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
4.    at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:152)
5.    - waiting to lock <0x000000076b6e5e28> (a java.lang.String)
6.    at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:122)
7.    - locked <0x000000076b6e5e28> (a java.lang.String)
8.    at java.io.DataInputStream.readInt(DataInputStream.java:387)
9.    at com.example.MyService.readData(MyService.java:23)

复制代码

在这个例子中，Thread-2正在等候Thread-1释放锁。
4. 使用MAT分析对象和线程

MAT（Memory Analyzer Tool）是一个强盛的堆Dump分析工具，可以资助我们可视化对象的引用关系和线程的状态。

• 打开MAT，加载堆Dump文件。
  
• 转到"Threads"视图，查看全部线程的状态。
  
• 转到"Dominator Tree"或"Histogram"视图，分析对象的内存占用和引用关系。
  

5. 检查死锁

如果怀疑存在死锁，可以使用jstack -l <pid>来获取死锁信息：

1. jstack -l <pid>

复制代码

MAT也提供了死锁检测功能，可以在"Deadlock Detector"视图中查看。
6. 优化代码

根据分析效果，可能需要进行代码优化，比如：

• 减少锁的范围。
  
• 使用更细粒度的锁。
  
• 制止在同步块中进行长时间的操作。
  
• 使用并发工具类，如java.util.concurrent包中的类。
  

示例

假设我们有以下Java代码：

1. public class Example {
2.     private static final Object lock = new Object();
4.     public static void main(String[] args) {
5.         Thread t1 = new Thread(() -> {
6.             synchronized (lock) {
7.                 System.out.println("Thread 1 acquired lock");
8.                 try {
9.                     Thread.sleep(1000);
10.                 } catch (InterruptedException e) {
11.                     e.printStackTrace();
12.                 }
13.             }
14.         });
16.         Thread t2 = new Thread(() -> {
17.             synchronized (lock) {
18.                 System.out.println("Thread 2 acquired lock");
19.             }
20.         });
22.         t1.start();
23.         t2.start();
24.     }
25. }

复制代码

在这个例子中，Thread 1首先获取锁，然后Thread 2尝试获取同一个锁，导致Thread 2阻塞。通太过析堆Dump日志，我们可以确定Thread 2正在等候Thread 1释放锁。
通太过析JVM堆Dump日志，我们可以有用地定位线程阻塞的缘故起因，并采取相应的优化措施。这不仅有助于办理性能题目，还可以提升应用的稳固性和响应性。

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