Thread Dump 和Java應用診斷

Thread Dump是非常有用的診斷Java應用問題的工具，每一個Java虛擬機器都有及時生成顯示所有執行緒在某一點狀態的thread-dump的能力。雖然 各個Java虛擬機器thread dump列印輸出格式上略微有一些不同，但是Thread dumps出來的資訊包含執行緒；執行緒的執行狀態、標識和呼叫的堆疊；呼叫的堆疊包含完整的類名，所執行的方法，如果可能的話還有原始碼的行數。

Thread Dump特點：

• 能在各種作業系統下使用
• 能在各種Java應用伺服器下使用
• 可以在生產環境下使用而不影響系統的效能
• 可以將問題直接定位到應用程式的程式碼行上

Thread Dump能診斷的問題包括：

• 查詢記憶體洩露，常見的是程式裡load大量的資料到快取
• 發現死鎖執行緒

Sun的JVM用下列方法可以產生Thread Dump堆疊資訊：

1，Solaris OS
-’’ (Control-Backslash)
kill -QUIT

2, HP-UX/UNIX/Linux
Kill -3 PID
PID透過下面方法獲取
ps -efHl | grep 'java' **. **

3，Windows
直接對MSDOS視窗的程式按Ctrl-break

有些Java應用伺服器是在控制檯上執行，如Weblogic，為了方便獲取threaddump資訊，在weblogic啟動的時候，最好將其標準輸出重定向到一個檔案，用"nohup sh startWebLogic.sh > start.log &"命令，執行"kill -3 "，Stack trace就會輸出到start.log裡。Tomcat的Thread Dump會輸出到命令列控制檯或者logs的catalina.out檔案裡。為了 反映執行緒狀態的動態變化，需要接連多次做thread dump，每次間隔10-20s。

IBM JVM下產生Thread Dump：

在AIX上用IBM的JVM，記憶體溢位時預設地會產生javacore檔案（關於cpu的）和heapdump檔案(關於記憶體的)。如果沒有參照下列方法：
1 choose one cluster member, set the following before this server start:
在was啟動前設定下面環境變數（可以加在啟動指令碼中）
export IBM_HEAPDUMP=true
export IBM_HEAP_DUMP=true
export IBM_HEAPDUMP_OUTOFMEMORY=true
export IBM_HEAPDUMPDIR=

2 please use set command to make sure you do not have DISABLE_JAVADUMP parameter
then start this cluster member.
用set命令檢查引數設定，確保沒有設定DISABLE_JAVADUMP，然後啟動server

3 when you find free memory < 50% when no heavy access, please run kill -3
執行kill -3 命令可以生成javacore檔案和heapdump檔案（pid為was java程式的id號，可以用ps -ef|grep java 查到），可以多執行幾次，按照下面操作進行

ps -ef > psef1.txt
ps aux > psaux1.txt
vmstat 5 10 > vmstat.txt
kill -3
wait for 2 mins
kill -3
wait for 2 mins
kill -3
netstat -an> netstat2.txt
ps -ef > psef2.txt
ps aux > psaux2.txt
將上面產生的 txt 檔案和/usr/WebSphere/AppServer/javacore*檔案和heapdump檔案複製到本地，然後刪除這些檔案，因為這些檔案會佔用較大的檔案系統空間。
將/usr/WebSphere/AppServer/logs/wlmserver1(或2)目錄下當天產生的日誌複製出來

在IBM JVM產生的javacore或者Threaddump檔案中應用伺服器Web容器的常見執行緒狀態：

Idle執行緒：一個已經準備好接受請求的執行緒，但是沒有和外掛或者客戶端建立連線
Keep-Alive執行緒：是一個已經準備好接受請求的執行緒，並且已經和外掛或者客戶端建立連線
正在接受請求的執行緒：是一個執行緒正在讀取request的內容或者頭部

下面就給出各種執行緒在javacore或者Threaddump中的表現形式：

Idle執行緒：
"Servlet.Engine.Transports : 20" (TID:0x427F190, sys_thread_t:0x15D175E8, state:R, native ID:0xBB8) prio=5
at java.lang.Object.wait(Native Method)
at java.lang.Object.wait(Object.java:429)
at com.ibm.ws.util.BoundedBuffer.take(BoundedBuffer.java:161)
at com.ibm.ws.util.ThreadPool.getTask(ThreadPool.java(Compiled Code)) at com.ibm.ws.util.ThreadPool$Worker.run(ThreadPool.java(Compiled Code))

Keep-alive執行緒 (非SSL模式)：
"Servlet.Engine.Transports : 20" (TID:0x427F190, sys_thread_t:0x15D175E8, state:R, native ID:0xBB8) prio=5
at java.net.SocketInputStream.socketRead(Native Method)
at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:86)
at com.ibm.ws.io.Stream.read(Stream.java)
at com.ibm.ws.io.ReadStream.readBuffer(ReadStream.java)
at com.ibm.ws.io.ReadStream.read(ReadStream.java)
at com.ibm.ws.http.HttpRequest.readRequestLine(HttpRequest.java)
at com.ibm.ws.http.HttpRequest.readRequest(HttpRequest.java)
at com.ibm.ws.http.HttpConnection.readAndHandleRequest(HttpConnection.java)
at com.ibm.ws.http.HttpConnection.run(HttpConnection.java)
at com.ibm.ws.util.CachedThread.run(ThreadPool.java)

Keep-alive執行緒 (SSL模式)：
"Servlet.Engine.Transports : 12" (TID:0x458DBA18, sys_thread_t:0x60B297C0, state:R, native ID:0x427E) prio=5
at java.net.SocketInputStream.socketRead(Native Method)
at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java(Compiled Code))
at com.ibm.sslite.s.a(Unknown Source)(Compiled Code)
at com.ibm.sslite.s.b(Unknown Source)(Compiled Code)
at com.ibm.sslite.s.a(Unknown Source)(Compiled Code)
at com.ibm.sslite.a.read(Unknown Source)(Compiled Code)
at com.ibm.jsse.a.read(Unknown Source)(Compiled Code)
at com.ibm.ws.io.Stream.read(Stream.java(Compiled Code))
at com.ibm.ws.io.ReadStream.readBuffer(ReadStream.java(Inlined Compiled Code))
at com.ibm.ws.io.ReadStream.read(ReadStream.java(Inlined Compiled Code))
at com.ibm.ws.http.HttpRequest.readRequestLine(HttpRequest.java(Compiled Code))
at com.ibm.ws.http.HttpRequest.readRequest(HttpRequest.java(Compiled Code))
at com.ibm.ws.http.HttpConnection.readAndHandleRequest(HttpConnection)
at com.ibm.ws.http.HttpConnection.run(HttpConnection.java(Compiled Code))
at com.ibm.ws.util.ThreadPool$Worker.run(ThreadPool.java:672)


正在接受請求的執行緒：
at java.net.SocketInputStream.socketRead(Native Method)
at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:85)
at com.ibm.ws.io.Stream.read(Stream.java:17)
at com.ibm.ws.io.ReadStream.readBuffer(ReadStream.java:411)
at com.ibm.ws.io.ReadStream.read(ReadStream.java:110)
at com.ibm.ws.http.HttpConnection.run(HttpConnection.java:448)
at com.ibm.ws.util.ThreadPool$Worker.run(ThreadPool.java:672)

Sun JVM的常見執行緒狀態：

對於thread dump資訊，主要關注的是執行緒的狀態和其執行堆疊
執行緒的狀態一般為三類
Runnable（R）：當前可以執行的執行緒
Waiting on monitor（CW）：執行緒主動wait
Waiting for monitor entry（MW）：執行緒等鎖
一般關注的都是第一和第三種狀態的執行緒
Cpu很忙則關注runnable的執行緒
Cpu閒則關注waiting for monitor entry的執行緒
一種典型的死鎖是由於在server端應用（比如servlet）中請求由同一weblogic例項server的資源
解決辦法就是將該servlet放到另外的執行佇列裡去執行

下面給出一個典型的死鎖執行緒（注意STUCK關鍵字 ）：

"[STUCK ] ExecuteThread: '2' for queue: 'weblogic.kernel.Default (self-tuning)'" daemon prio=10 tid=02fe9a18 nid=35 lwp_id=7518924 runnable [440dd000..440db878]
at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:134)
at weblogic.jdbc.oracle.net8.OracleDataProvider.getArrayOfBytesFromSocket(Unknown Source)
at weblogic.jdbc.oracle.net8.OracleDataProvider.readFirstPacketInBuffer(Unknown Source)
at weblogic.jdbc.oracle.net8.OracleDataProvider.readPacket(Unknown Source)
at weblogic.jdbc.oracle.net8.OracleDataProvider.receive(Unknown Source)
at weblogic.jdbc.oracle.net8.OracleNet8NSPTDAPacket.sendRequest(Unknown Source)
at weblogic.jdbc.oracle.OracleImplStatement.fetchNext(Unknown Source)
at weblogic.jdbc.oracle.OracleImplStatement.fetchNext2(Unknown Source)
at weblogic.jdbc.oracle.OracleImplResultset.fetchAtPosition(Unknown Source)
at weblogic.jdbc.base.BaseImplResultSet.next(Unknown Source)
at weblogic.jdbc.base.BaseResultSet.next(Unknown Source)
- locked <55f25550> (a weblogic.jdbc.oracle.OracleConnection)
at weblogic.jdbc.wrapper.ResultSet_weblogic_jdbc_base_BaseResultSet.next(Unknown Source)
at org.hibernate.loader.Loader.doQuery(Loader.java:685)

UNIX/Linux下可用top、vmstat或prstat 命令觀察系統資源狀況