看不懂ThreadDump?那是因为你不了解线程状态！

桃扇骨 2022-12-08 15:45 180阅读 0赞

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## 苦恼 ##

每当线上应用出现各种吞吐下降、RT增长、CPU飚高、内存溢出等问题的时候是不是脑阔疼。面对出现的问题，简直就是无从下口啊。

不要慌，其实对于线上出现的各种奇葩问题，我们使用ThreadDump就能解决90%了。

很多时候根本不需要对JVM参数进行各种复杂的调优，好好看看线程栈，优化优化你的代码，简直就是美滋滋的提升性能。

好了，言归正传，下面我们就来说下线程栈重点关注的点来协助我们进行问题的排查。

## 线程状态的种类 ##

以前大家接触到的线程状态是：**BLOCKED**、**WAITING**、**TIMED\_WAITING**、**RUNABLE**，今天我们换个说法来看，到底什么样的线程会出现这种状态。

为了减少篇幅，线程栈的基本概念就不在这里重复了，有兴趣的可以看以前的文章 [ThreadDump分析实战][ThreadDump] 。

**1、线程状态为“waiting for monitor entry”：**

含义： 意味着它 **在等待进入一个临界区** ，所以它在”Entry Set“队列中等待。

此时状态： **BLOCKED**

举例： java.lang.Thread.State: **BLOCKED** (on object monitor)

知识点：注意 “Entry Set” 就是咱们平时经常使用synchronized 的时候线程所等待的区域

**2，如果大量线程在 “waiting for monitor entry”：**

含义：可能是一个全局锁阻塞住了大量线程，如果短时间内多次打印的 thread dump 文件反映，随着时间流逝，waiting for monitor entry 的线程越来越多，没有减少的趋势，可能意味着**某些线程在临界区里呆的时间太长了，以至于越来越多新线程迟迟无法进入临界区**。

此时状态：**BLOCKED**

**3、线程状态为“waiting on condition”：**

含义： 它**在等待另一个条件的发生，来把自己唤醒**，或者是它是调用了 sleep(N)。

此时状态：**WAITING** || **TIMED\_WAITING**

举例：

java.lang.Thread.State: **WAITING** (parking)：一直等某个条件发生

java.lang.Thread.State: **TIMED\_WAITING** (parking或sleeping)：设有超时时间，那个条件不到来，也将定时唤醒自己。

**4，如果大量线程在“waiting on condition”：**

含义： 可能是它们又跑去获取第三方资源，**尤其是第三方网络资源，迟迟获取不到Response**，导致大量线程进入等待状态。

所以如果你发现有大量的线程都处在 Wait on condition，从线程堆栈看，正等待网络读写\*\*，这可能是一个网络瓶颈的征兆\*\*，因为网络阻塞导致线程无法执行。

此时状态：**WAITING** || **TIMED\_WAITING**

**5、线程状态为“in Object.wait()”：**

含义：说明它**获得了监视器之后（也就是开始执行synchronized的方法），又调用了** **java.lang.Object.wait() 方法**。

每个 Monitor在某个时刻，只能被一个线程拥有，该线程就是 “Active Thread”，而其它线程都是 “Waiting Thread”，分别在两个队列 “ Entry Set”和 “Wait Set”里面等候。在 “Entry Set”中等待的线程状态是 “Waiting for monitor entry”，而在 “Wait Set”中等待的线程状态是 “in Object.wait()”。

当线程获得了 Monitor，如果发现线程继续运行的条件没有满足，它则调用对象（一般就是被 synchronized 的对象）的 wait() 方法，放弃了 Monitor，进入 “Wait Set”队列。

此时状态：**TIMED\_WAITING** || **WAITING**

举例：

*  java.lang.Thread.State: **TIMED\_WAITING** (on object monitor)；
 *  java.lang.Thread.State: **WAITING** (on object monitor)；

知识点：一般都是RMI相关线程（RMI RenewClean、 GC Daemon、RMI Reaper），GC线程（Finalizer），引用对象垃圾回收线程（Reference Handler）等系统线程处于这种状态，如图。

![3F20EF2C-9709-4A41-8D2A-BC02924BB614][]

## 上例子 ##

光说肯定是干巴巴的，下面我们来看几个小样，帮助大家消化消化。

#### Round 1 ####

状态：waiting for monitor entry  BLOCKED
    原因：这个线程在等待这个锁 0x00000000fe7exx61，等待进入临界区：
    
    
    "RMI TCP Connection(12345)-xxx.52.xxx" daemon prio=10 tid=0x00000000405a6000 nid=0x68fe waiting for monitor entry [0x00007f2be65a3000]
       java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
    at com.xyz.goods.service.impl.GoodsServiceImpl.findChanellGoodsCountWithCache(GoodsServiceImpl.java:1734)
    - waiting to lock <0x00000000fe7exx61> (a java.lang.String)
    
    那么当前谁持有这个锁呢？
    在线程栈中搜索0x00000000fe7exx61，我们会发现另一个线程调用了 - locked <0x00000000fe7exx61> 对现场进行了加锁
    
    "RMI TCP Connection(64878)-172.16.52.117" daemon prio=10 tid=0x0000000040822000 nid=0x6841 runnable [0x00007f2be76b3000]
       java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
    at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:129)
    at java.io.BufferedInputStream.fill(BufferedInputStream.java:218)
    at java.io.BufferedInputStream.read1(BufferedInputStream.java:258)
    at java.io.BufferedInputStream.read(BufferedInputStream.java:317)
    - locked <0x00000000af4ed638> (a java.io.BufferedInputStream)
    at org.bson.io.Bits.readFully(Bits.java:35)
    at org.bson.io.Bits.readFully(Bits.java:28)
    at com.mongodb.Response.<init>(Response.java:35)
    at com.mongodb.DBPort.go(DBPort.java:110)
    - locked <0x00000000af442d48> (a com.mongodb.DBPort)
    at com.mongodb.DBPort.go(DBPort.java:75)
    - locked <0x00000000af442d48> (a com.mongodb.DBPort)
    at com.mongodb.DBPort.call(DBPort.java:65)
    at com.mongodb.DBTCPConnector.call(DBTCPConnector.java:202)
    at com.mongodb.DBApiLayer$MyCollection.__find(DBApiLayer.java:296)
    at com.mongodb.DB.command(DB.java:152)
    at com.mongodb.DBCollection.getCount(DBCollection.java:760)
    at com.mongodb.DBCollection.getCount(DBCollection.java:731)
    at com.mongodb.DBCollection.count(DBCollection.java:697)
    at com.xyz.goods.manager.MongodbManager.count(MongodbManager.java:202)
    at com.xyz.goods.service.impl.GoodsServiceImpl.findChanellGoodsCount(GoodsServiceImpl.java:1787)
    at com.xyz.goods.service.impl.GoodsServiceImpl.findChanellGoodsCountWithCache(GoodsServiceImpl.java:1739)
    - locked <0x00000000fe7exx61> (a java.lang.String)

#### Round 2 ####

状态： waiting on condition [0x00007fd4f1a59000] TIMED_WAITING
    原因：等待另一个条件发生来将自己唤醒：
    
    "RMI TCP Connection(idle)" daemon prio=10 tid=0x00007fd50834e800 nid=0x56b2 waiting on condition [0x00007fd4f1a59000]
       java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (parking)
    at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
    - parking to wait for  <0x00000000acd84de8> (a java.util.concurrent.SynchronousQueue$TransferStack)
    at java.util.concurrent.locks.LockSupport.parkNanos(LockSupport.java:198)
    at java.util.concurrent.SynchronousQueue$TransferStack.awaitFulfill(SynchronousQueue.java:424)
    at java.util.concurrent.SynchronousQueue$TransferStack.transfer(SynchronousQueue.java:323)
    at java.util.concurrent.SynchronousQueue.poll(SynchronousQueue.java:874)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:945)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:907)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:662)
    
    1）“TIMED_WAITING (parking)”中的 timed_waiting 指等待状态，但这里指定了时间，到达指定的时间后自动退出等待状态；parking指线程处于挂起中。
    
    2）状态“waiting on condition” 需要与堆栈中的“parking to wait for  <0x00000000acd84de8> 
    (a java.util.concurrent.SynchronousQueue$TransferStack)” 这一行结合来看。此时线程肯定是在等待某个条件的发生，来把自己唤醒。其次，SynchronousQueue 并不是一个队列，只是线程之间移交信息的机制，当我们把一个元素放入到 SynchronousQueue 中时必须有另一个线程正在等待接受移交的任务，因此这就是本线程在等待的条件，一般是在等待任务的出现。

#### Round 3 ####

状态： TIMED_WAITING  in Object.wait() 
    原因：就是线程主动挂起，在等待某一条件唤醒
    
    "RMI RenewClean-[172.16.50.182:4888]" daemon prio=10 tid=0x0000000040d2c800 nid=0x97e in Object.wait() [0x00007f9ccafd0000]
       java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
    at java.lang.Object.wait(Native Method)
    - waiting on <0x0000000799b032d8> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
    at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:118)
    - locked <0x0000000799b032d8> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
    at sun.rmi.transport.DGCClient$EndpointEntry$RenewCleanThread.run(DGCClient.java:516)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:662)

## 总结 ##

综上所述，就是线程栈给我们带来的信息。当然不仅仅只有这些，但线程的状态变化是我们分析应用问题的必要基础。其实分析这玩意真没什么技巧，大概的概念搞懂之后就是唯手熟尔咯。

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[Link 1]: http://47.104.79.116:4321/
[ThreadDump]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI0MjE4NTM5Mg==&mid=2648975262&idx=1&sn=62213013b6b45cb927e34ce22ef27bc2&chksm=f110a241c6672b57a61a1e08f80c9ae6ec0c31c22331bea5815834de6aba5c64efe840696288&mpshare=1&scene=1&srcid=0918xasAvUFQqeAmLrZod2MU&sharer_sharetime=1600439782854&sharer_shareid=21ecfec3e297e501bd622ba10156dba9#rd
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