面試官：來聊聊ThreadDump内的線程狀态吧

苦惱

每當線上應用出現各種吞吐下降、RT增長、CPU飚高、記憶體溢出等問題的時候是不是腦闊疼。面對出現的問題，簡直就是無從下口啊。

不要慌，其實對于線上出現的各種奇葩問題，我們使用ThreadDump就能解決90%了。

很多時候根本不需要對JVM參數進行各種複雜的調優，好好看看線程棧，優化優化你的代碼，簡直就是美滋滋的提升性能。

好了，言歸正傳，下面我們就來說下線程棧重點關注的點來協助我們進行問題的排查。

線程狀态的種類

以前大家接觸到的線程狀态是：BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING、RUNABLE，今天我們換個說法來看，到底什麼樣的線程會出現這種狀态。

為了減少篇幅，線程棧的基本概念就不在這裡重複了，有興趣的可以看以前的文章

ThreadDump分析實戰

。

1、線程狀态為“waiting for monitor entry”：

含義： 意味着它 在等待進入一個臨界區 ，是以它在”Entry Set“隊列中等待。

此時狀态： BLOCKED

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

知識點：注意 "Entry Set" 就是咱們平時經常使用synchronized 的時候線程所等待的區域

2，如果大量線程在 “waiting for monitor entry”：

含義：可能是一個全局鎖阻塞住了大量線程，如果短時間内多次列印的 thread dump 檔案反映，随着時間流逝，waiting for monitor entry 的線程越來越多，沒有減少的趨勢，可能意味着某些線程在臨界區裡呆的時間太長了，以至于越來越多新線程遲遲無法進入臨界區。

此時狀态：BLOCKED

3、線程狀态為“waiting on condition”：

含義： 它在等待另一個條件的發生，來把自己喚醒，或者是它是調用了 sleep(N)。

此時狀态：WAITING || TIMED_WAITING

舉例：

java.lang.Thread.State: WAITING (parking)：一直等某個條件發生

java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (parking或sleeping)：設有逾時時間，那個條件不到來，也将定時喚醒自己。

4，如果大量線程在“waiting on condition”：

含義： 可能是它們又跑去擷取第三方資源，尤其是第三方網絡資源，遲遲擷取不到Response，導緻大量線程進入等待狀态。

是以如果你發現有大量的線程都處在 Wait on condition，從線程堆棧看，正等待網絡讀寫，這可能是一個網絡瓶頸的征兆，因為網絡阻塞導緻線程無法執行。

5、線程狀态為“in Object.wait()”：

含義：說明它獲得了螢幕之後（也就是開始執行synchronized的方法），又調用了 java.lang.Object.wait() 方法。

每個 Monitor在某個時刻，隻能被一個線程擁有，該線程就是 “Active Thread”，而其它線程都是 “Waiting Thread”，分别在兩個隊列 “ Entry Set”和 “Wait Set”裡面等候。在 “Entry Set”中等待的線程狀态是 “Waiting for monitor entry”，而在 “Wait Set”中等待的線程狀态是 “in Object.wait()”。

當線程獲得了 Monitor，如果發現線程繼續運作的條件沒有滿足，它則調用對象（一般就是被 synchronized 的對象）的 wait() 方法，放棄了 Monitor，進入 “Wait Set”隊列。

此時狀态：TIMED_WAITING || WAITING

舉例：

• java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)；
• java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)；

知識點：一般都是RMI相關線程（RMI RenewClean、 GC Daemon、RMI Reaper），GC線程（Finalizer），引用對象垃圾回收線程（Reference Handler）等系統線程處于這種狀态，如圖。

上例子

光說肯定是幹巴巴的，下面我們來看幾個小樣，幫助大家消化消化。

Round 1

狀态：waiting for monitor entry  BLOCKED
原因：這個線程在等待這個鎖 0x00000000fe7exx61，等待進入臨界區：


"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)

那麼目前誰持有這個鎖呢？
線上程棧中搜尋0x00000000fe7exx61，我們會發現另一個線程調用了 - locked <0x00000000fe7exx61> 對現場進行了加鎖

"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

狀态： waiting on condition [0x00007fd4f1a59000] TIMED_WAITING
原因：等待另一個條件發生來将自己喚醒：

"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 指等待狀态，但這裡指定了時間，到達指定的時間後自動退出等待狀态；parking指線程處于挂起中。

2）狀态“waiting on condition” 需要與堆棧中的“parking to wait for  <0x00000000acd84de8> 
(a java.util.concurrent.SynchronousQueue$TransferStack)” 這一行結合來看。此時線程肯定是在等待某個條件的發生，來把自己喚醒。其次，SynchronousQueue 并不是一個隊列，隻是線程之間移交資訊的機制，當我們把一個元素放入到 SynchronousQueue 中時必須有另一個線程正在等待接受移交的任務，是以這就是本線程在等待的條件，一般是在等待任務的出現。           

Round 3

狀态： TIMED_WAITING  in Object.wait() 
原因：就是線程主動挂起，在等待某一條件喚醒

"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)
           

總結

綜上所述，就是線程棧給我們帶來的資訊。當然不僅僅隻有這些，但線程的狀态變化是我們分析應用問題的必要基礎。其實分析這玩意真沒什麼技巧，大概的概念搞懂之後就是唯手熟爾咯。

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