线程dump

当应用程序运行变慢或者发生故障时，可能通过分析java的Thread Dumps得到分析他们得到阻塞和存在瓶颈的线程。

线程堆栈是虚拟机中线程（包括锁）状态的一个瞬间状态的快照，即系统在某一个时刻所有线程的运行状态，包括每一个线程的调用堆栈，锁的持有情况。主要包含的信息包括

1、线程名字，id，线程的数量等。

2、线程的运行状态，锁的状态（锁被哪个线程持有，哪个线程在等待锁等）

3、调用堆栈包含完整的类名，所执行的方法，源代码的行数等

线程栈是瞬时快照包含线程状态以及调用关系，可以借助堆栈信息帮助分析很多性能问题。线程栈是瞬时记录，所以没有历史消息的回溯，经常需要打印几次做对比分析，并且在一般情况下都需要结合应用程序的日志进行问题定信。

1、系统cpu过高
2、性能瓶颈：如响应时间长但CPU资源并不高
3、系统运行越来越慢，响应时间长
4、系统挂起，长时间无响应或响应时间长
5、线程死锁，死循环等
6、由于线程数量太多导致的内存溢出（如无法创建线程等）

Java线程原理

线程同步

多条线程之间可以同时执行，为了确保多线程在使用共享资源上面的通用性，使用线程同步保证在同一时间只能有一条线程可以访问共享资源。

线程同步在Java中可以使用监视器。每个Java对象都有一个监视器，这个监视器只能被一个线程拥有。当一个线程要获得另外线程拥有的监视器时，需要进入等待队列直到线程释放监视器。

线程的状态

为了分析Thread Dump ，需要先了解线程的状态。线程的状态是在java.lang.Thread.State中。

1. 新建状态（New） 新创建了一个线程对象。

2. 就绪状态（Runnable） 线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权。

3. 运行状态（Running） 就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。

4. 阻塞状态（Blocked） 阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：

• 等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。
• 同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。
• 其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。

5. 死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

Jstack使用的关键字描述的线程状态与上边线程不太一样，所以可能理解上可能会出现混淆。虽然Java中的线程一样有上述中描述的5种状态，但在实际情况下线程新建状态和死亡状态持续很短，我们也并不太关心。大多时候我们关注的是运行状态/阻塞状态，

详细过程可参考：

• 当执行new Thread(Runnabler)后，新创建出来的线程处于new状态，这种线程不可能执行
• 当执行thread.start()后，线程处于runnable状态，这种情况下只要得到CPU，就可以开始执行了。runnable状态的线程，会接受JVM的调度，进入running状态，但是具体何时会进入这个状态，是随机不可知的
• running状态中的线程最为复杂，可能会进入runnable、waiting、timed_waiting、blocked、dead状态：
  • 如果CPU调度给了别的线程，或者执行了Thread.yield()方法，则进入runnable状态，但是也有可能立刻又进入running状态
  • 如果执行了Thread.sleep(long)，或者thread.join(long)，或者在锁对象上调用object.wait(long)方法，则会进入timed_waiting状态
  • 如果执行了thread.join()，或者在锁对象上调用了object.wait()方法，则会进入waiting状态
  • 如果进入了同步方法或者同步代码块，没有获取锁对象的话，则会进入blocked状态
  • 处于waiting状态中的线程，如果是因为thread.join()方法进入等待的，在目标thread执行完毕之后，会回到runnable状态；如果是因为object.wait()方法进入等待的话，在锁对象执行object.notify()或者object.notifyAll()之后会回到runnable状态
  • 处于timed_waiting状态中的线程，和waiting状态中的差不多，只不过是设定时间到了，就会回到runnable状态
  • 处于blocked状态中的线程，只有获取了锁之后，才会脱离阻塞状态
  • 当线程执行完毕，或者抛出了未捕获的异常之后，会进入dead状态，该线程结束

 

我们需要重点关注RUNNABLE、BLOCKED、WAITING和TIME_WAITING四种状态，jstack打印的线程堆栈中也会时时出现。

1）BLOCKED：就是线程在等待获取锁进入同步块或者同步方法中。两个死锁的线程即是Blocked。

2）WAITING：比BLOCKED状态进步一些，指已经获得锁了，但由于有些条件不满足，要自己等会，调用object.wait()方法。等条件满足了，别的线程调用notify再叫我。另外也可以调用Thread.join()方法，顾名思义就是调用别的线程的join方法，让别人join进来先执行，那我就只能等会了。但是由于wait()和notify()以及notifyAll()用于协调对共享资源的存取，所以必须在synchronized块中使用。所以即便wait状态的线程被notfiy唤醒了，也需要再次获得锁，所以唤醒后进入Blocked状态。

3）TIMED_WAITING：类比WAITING，差异是不需要notify()或者notifyAlL()方法唤醒，时间到了自己醒了。另外sleep比较好理解，就是让当前线程睡一会，与wait的区别是它不释放锁。

4）RUNNABLE不用多说，在JAVA虚拟机中已经在运行，但是在等待操作系统资源，比如CPU时间片。

相关链接：

https://blog.csdn.net/rachel_luo/article/details/8920596

https://blog.csdn.net/zxp_cpinfo/article/details/54971115