كيفية تحليل تفريغ الخيط

المصطلحات الأساسية

• مؤشر الترابط أو مؤشر الترابط هو وحدة تعدد مؤشرات منفصلة يتم إدارتها بواسطة Java Virtual Machine (JVM). تتوافق سلاسل عمليات JVM مع سلاسل العمليات في نظام التشغيل - سلاسل العمليات الأصلية ، التي تقوم بتنفيذ آلية تنفيذ الكود.
  
  كل خيط لديه معرف واسم فريد. يمكن أن تكون الجداول "شياطين" و "ليست شياطين".
  
  ينتهي البرنامج عندما تنتهي جميع سلاسل الرسائل غير الخفية أو يتم استدعاء أسلوب Runtime.exit . "الشياطين" العاملة لا تؤثر على إكمال البرنامج. على سبيل المثال JVM تنتظر الانتهاء من جميع "غير الشياطين" وإغلاقها ؛ فهم لا ينتبهون إلى "غير الشياطين".
  
  لمزيد من المعلومات ، راجع وثائق فئة مؤشر الترابط .
  قد يكون الدفق في إحدى الحالات التالية:
  
  
  • خيط حي أو "مباشر" - خيط يقوم ببعض الأعمال (الحالة الطبيعية).
  • مؤشر الترابط المحظور أو "المحظور" - مؤشر ترابط حاول إدخال القسم المتزامن (متزامن) ، لكن مؤشر ترابط آخر تمكن بالفعل من إدخال هذا الحظر أولاً ، ويتم حظر كافة مؤشرات الترابط التالية التي تحاول إدخال نفس الكتلة.
  • انتظار مؤشر الترابط أو "انتظار" - مؤشر ترابط يسمى أسلوب الانتظار (ربما مع انتهاء المهلة) وينتظر الآن طريقة أخرى لتنفيذ إعلام أو nonifyAll على نفس الكائن.
    
    يرجى ملاحظة أن سلسلة المحادثات لا تعتبر "قيد الانتظار" إذا كانت تسمى الانتظار مع انتهاء المهلة وقد انتهت صلاحية هذه المهلة.
  • خيط النوم أو "النوم" - خيط ليس قيد التشغيل حاليًا ، لأنه نفذت طريقة Thread.sleep (تشير إلى مدة "النوم").
• جهاز المراقبة عبارة عن آلية يستخدمها JVM لتوفير وصول متعدد الخيوط لكائن واحد. تبدأ الآلية باستخدام الكلمة الأساسية المتزامنة الخاصة.
  
  يحتوي كل كائن في Java على شاشة يمكن مزامنة الخيط معها ، أي قم بتعيين قفل ، والذي يضمن عدم وصول أي مؤشر ترابط آخر إلى هذا الكائن حتى يتم تحرير القفل ، أي خيط - لن يخرج مالك القفل من الكتلة المتزامنة .
  
  راجع قسم التزامن (17.1) من مواصفات Java Langauge (JLS) لمزيد من المعلومات .
  
• حالة توقف تام هي حالة يقوم فيها مؤشر ترابط ، مثل A ، بحظر أحد الموارد ، ويحتاج إلى مورد آخر تم حظره بواسطة مؤشر ترابط آخر ، على سبيل المثال B. لا يقوم Stream B بإصدار هذا المورد ، لأنه لإكمال عملية معينة ، يحتاج إلى مورد تم حظره بواسطة مؤشر الترابط A. وتبين أن مؤشر الترابط A ينتظر إلغاء تأمين المورد بواسطة مؤشر الترابط B ، والذي ينتظر أن يتم فتح مورد آخر بواسطة مؤشر الترابط A. ، وبالتالي ، فإن سلاسل الرسائل في انتظار بعضها البعض. ونتيجة لذلك ، يتم تعليق البرنامج بالكامل وانتظار ظهور سلاسل الرسائل بطريقة ما لإلغاء القفل والاستمرار في العمل. يمكن أن يكون هناك العديد من الخيوط في طريق مسدود. تُعرف هذه المشكلة جيدًا باسم "مشكلة تناول الطعام للفلاسفة" .
  
  
  
• Livelock هو وضع حيث يُجبر مؤشر الترابط A مؤشر الترابط B على تنفيذ بعض الإجراءات ، مما يؤدي بدوره إلى مؤشر الترابط A لتنفيذ الإجراء الأولي ، والذي يتسبب مرة أخرى في عمل مؤشر الترابط B. يمكن تخيل ذلك ككلب يركض خلف ذيله. على غرار Deadlock ، في حالة Livelock ، لا يحرز البرنامج أي تقدم ، أي لا يقوم بإجراء مفيد ، ومع ذلك ، في هذه الحالة ، لا يتم حظر مؤشرات الترابط.
  

إنشاء برنامج عينة

public class DeadlockProgram { public static void main(String[] args) throws Exception { Object resourceA = new Object(); Object resourceB = new Object(); Thread threadLockingResourceAFirst = new Thread(new DeadlockRunnable(resourceA, resourceB)); Thread threadLockingResourceBFirst = new Thread(new DeadlockRunnable(resourceB, resourceA)); threadLockingResourceAFirst.start(); Thread.sleep(500); threadLockingResourceBFirst.start(); } private static class DeadlockRunnable implements Runnable { private final Object firstResource; private final Object secondResource; public DeadlockRunnable(Object firstResource, Object secondResource) { this.firstResource = firstResource; this.secondResource = secondResource; } @Override public void run() { try { synchronized(firstResource) { printLockedResource(firstResource); Thread.sleep(1000); synchronized(secondResource) { printLockedResource(secondResource); } } } catch (InterruptedException e) { System.out.println("Exception occurred: " + e); } } private static void printLockedResource(Object resource) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": locked resource -> " + resource); } } } 

 Thread-0: locked resource -> java.lang.Object@149bc794 Thread-1: locked resource -> java.lang.Object@17c10009 

جيل تفريغ الخيط

 $ jps 11568 DeadlockProgram 15584 Jps 15636 

 jstack -l 11568 > thread_dump.txt 

 kill -3 11568 

تحليل تفريغ موضوع بسيط

 2018-06-19 16:44:44
 تفريغ مؤشر ترابط كامل Java HotSpot (TM) 64-bit Server VM (10.0.1 + 10 وضع مختلط):
 مواضيع SMR فئة المواضيع:
 _java_thread_list = 0x00000250e5488a00 ، الطول = 13 ، العناصر = {
 0x00000250e4979000 ، 0x00000250e4982800 ، 0x00000250e52f2800 ، 0x00000250e4992800 ،
 0x00000250e4995800 ، 0x00000250e49a5800 ، 0x00000250e49ae800 ، 0x00000250e5324000 ،
 0x00000250e54cd800 ، 0x00000250e54cf000 ، 0x00000250e54d1800 ، 0x00000250e54d2000 ،
 0x00000250e54d0800
 }}
 "معالج مرجعي" # 2 daemon prio = 10 os_prio = 2 tid = 0x00000250e4979000 nid = 0x3c28 في حالة الانتظار [0x000000b82a9ff000]
    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
     على java.lang.ref.Reference.waitForReferencePendingList (java.base@10.0.1/ الطريقة الأصلية)
     على java.lang.ref.Reference.processPendingReferences (java.base@10.0.1/Reference.java: 174)
     على java.lang.ref.Reference.access $ 000 (java.base@10.0.1/Reference.java: 44)
     على java.lang.ref.Reference $ ReferenceHandler.run (java.base@10.0.1/Reference.java: 138)
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "Finalizer" # 3 daemon prio = 8 os_prio = 1 tid = 0x00000250e4982800 nid = 0x2a54 في Object.wait () [0x000000b82aaff000]
    java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
     على java.lang.Object.wait (java.base@10.0.1/ الطريقة الأصلية)
     - الانتظار على <0x0000000089509410> (a java.lang.ref.ReferenceQueue $ Lock)
     على java.lang.ref.ReferenceQueue.remove (java.base@10.0.1/ReferenceQueue.java: 151)
     - في انتظار إعادة القفل أثناء الانتظار () <0x0000000089509410> (a java.lang.ref.ReferenceQueue $ Lock)
     على java.lang.ref.ReferenceQueue.remove (java.base@10.0.1/ReferenceQueue.java: 172)
     على java.lang.ref.Finalizer $ FinalizerThread.run (java.base@10.0.1/Finalizer.java: 216)
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "مرسل الإشارة" # 4 البرنامج الخفي = 9 os_prio = 2 tid = 0x00000250e52f2800 nid = 0x2184 قابل للتشغيل [0x0000000000000000]
    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "Attach Listener" # 5 daemon prio = 5 os_prio = 2 tid = 0x00000250e4992800 nid = 0x1624 انتظار شرط [0x0000000000000000]
    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "C2 CompilerThread0" # 6 daemon prio = 9 os_prio = 2 tid = 0x00000250e4995800 nid = 0x4198 قيد الانتظار [0x0000000000000000]
    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    لا توجد مهمة ترجمة
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "C2 CompilerThread1" # 7 daemon prio = 9 os_prio = 2 tid = 0x00000250e49a5800 nid = 0x3b98 قيد الانتظار [0x0000000000000000]
    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    لا توجد مهمة ترجمة
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "C1 CompilerThread2" # 8 daemon prio = 9 os_prio = 2 tid = 0x00000250e49ae800 nid = 0x1a84 قيد الانتظار [0x0000000000000000]
    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    لا توجد مهمة ترجمة
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "Sweeper thread" # 9 daemon prio = 9 os_prio = 2 tid = 0x00000250e5324000 nid = 0x5f0 قابل للتشغيل [0x0000000000000000]
    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "Service Thread" # 10 daemon prio = 9 os_prio = 0 tid = 0x00000250e54cd800 nid = 0x169c قابل للتشغيل [0x0000000000000000]
    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "Common-Cleaner" # 11 daemon prio = 8 os_prio = 1 tid = 0x00000250e54cf000 nid = 0x1610 في Object.wait () [0x000000b82b2fe000]
    java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (على مراقبة الكائن)
     على java.lang.Object.wait (java.base@10.0.1/ الطريقة الأصلية)
     - الانتظار على <0x000000008943e600> (a java.lang.ref.ReferenceQueue $ Lock)
     على java.lang.ref.ReferenceQueue.remove (java.base@10.0.1/ReferenceQueue.java: 151)
     - في انتظار إعادة القفل أثناء الانتظار () <0x000000008943e600> (a java.lang.ref.ReferenceQueue $ Lock)
     على jdk.internal.ref.CleanerImpl.run (java.base@10.0.1/CleanerImpl.java: 148)
     على java.lang.Thread.run (java.base@10.0.1/Thread.java: 844)
     على jdk.internal.misc.InnocuousThread.run (java.base@10.0.1/InnocuousThread.java: 134)
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "Thread-0" # 12 prio = 5 os_prio = 0 tid = 0x00000250e54d1800 nid = 0xdec انتظار إدخال الشاشة [0x000000b82b4ff000]
    java.lang.Thread.State: BLOCKED (على مراقبة الكائن)
     في DeadlockProgram $ DeadlockRunnable.run (DeadlockProgram.java:34)
     - في انتظار قفل <0x00000000894465b0> (كائن java.lang.Object)
     - مقفل <0x00000000894465a0> (a java.lang.Object)
     على java.lang.Thread.run (java.base@10.0.1/Thread.java: 844)
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "Thread-1" # 13 prio = 5 os_prio = 0 tid = 0x00000250e54d2000 nid = 0x415c انتظار إدخال الشاشة [0x000000b82b5ff000]
    java.lang.Thread.State: BLOCKED (على مراقبة الكائن)
     في DeadlockProgram $ DeadlockRunnable.run (DeadlockProgram.java:34)
     - في انتظار قفل <0x00000000894465a0> (كائن java.lang.Object)
     - مؤمن <0x00000000894465b0> (a java.lang.Object)
     على java.lang.Thread.run (java.base@10.0.1/Thread.java: 844)
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "DestroyJavaVM" # 14 prio = 5 os_prio = 0 tid = 0x00000250e54d0800 nid = 0x2b8c في حالة الانتظار [0x0000000000000000]
    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء
 "VM Thread" os_prio = 2 tid = 0x00000250e496d800 nid = 0x1920 قابل للتشغيل  
 os_prio = 2 tid = 0x00000250c35b5800 nid = 0x310c قابل للتشغيل  
 os_prio = 2 tid = 0x00000250c35b8000 nid = 0x12b4 قابل للتشغيل  
 os_prio = 2 tid = 0x00000250c35ba800 nid = 0x43f8 قابل للتشغيل  
 os_prio = 2 tid = 0x00000250c35c0800 nid = 0x20c0 قابل للتشغيل  
 "G1 Main Marker" os_prio = 2 tid = 0x00000250c3633000 nid = 0x4068 قابل للتشغيل  
 "G1 Conc # 0" os_prio = 2 tid = 0x00000250c3636000 nid = 0x3e28 قابل للتشغيل  
 "G1 Refine # 0" os_prio = 2 tid = 0x00000250c367e000 nid = 0x3c0c قابل للتشغيل  
 "G1 Refine # 1" os_prio = 2 tid = 0x00000250e47fb800 nid = 0x3890 قابل للتشغيل  
 "G1 Refine # 2" os_prio = 2 tid = 0x00000250e47fc000 nid = 0x32a8 قابل للتشغيل  
 "G1 Refine # 3" os_prio = 2 tid = 0x00000250e47fd800 nid = 0x3d00 قابل للتشغيل  
 os_prio = 2 tid = 0x00000250e4800800 nid = 0xef4 قابل للتشغيل  
 "VM Periodic Task Thread" os_prio = 2 tid = 0x00000250e54d6800 nid = 0x3468 قيد الانتظار  
 المراجع العالمية لـ JNI: 2
 العثور على طريق مسدود على مستوى جافا:
 ===============================
 "مؤشر ترابط 0":
   في انتظار قفل الشاشة 0x00000250e4982480 (الكائن 0x00000000894465b0 ، java.lang.Object) ،
   الذي عقده "Thread-1"
 "الخيط 1":
   في انتظار قفل الشاشة 0x00000250e4982380 (الكائن 0x00000000894465a0 ، a java.lang.Object) ،
   الذي عقده "Thread-0"
 معلومات مكدس Java للخيوط المذكورة أعلاه:
 =================================================== =
 "مؤشر ترابط 0":
     في DeadlockProgram $ DeadlockRunnable.run (DeadlockProgram.java:34)
     - في انتظار قفل <0x00000000894465b0> (كائن java.lang.Object)
     - مقفل <0x00000000894465a0> (a java.lang.Object)
     على java.lang.Thread.run (java.base@10.0.1/Thread.java: 844)
 "الخيط 1":
     في DeadlockProgram $ DeadlockRunnable.run (DeadlockProgram.java:34)
     - في انتظار قفل <0x00000000894465a0> (كائن java.lang.Object)
     - مؤمن <0x00000000894465b0> (a java.lang.Object)
     على java.lang.Thread.run (java.base@10.0.1/Thread.java: 844)
 تم العثور على حالة توقف تام 1.

معلومات تمهيدية

 2018-06-19 16:44:44 Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (10.0.1+10 mixed mode): 

معلومات التدفق العام

 مواضيع SMR فئة المواضيع:
 _java_thread_list = 0x00000250e5488a00 ، الطول = 13 ، العناصر = {
 0x00000250e4979000 ، 0x00000250e4982800 ، 0x00000250e52f2800 ، 0x00000250e4992800 ،
 0x00000250e4995800 ، 0x00000250e49a5800 ، 0x00000250e49ae800 ، 0x00000250e5324000 ،
 0x00000250e54cd800 ، 0x00000250e54cf000 ، 0x00000250e54d1800 ، 0x00000250e54d2000 ،
 0x00000250e54d0800
 }}

 "معالج مرجعي" # 2 ... tid = 0x00000250e4979000 ...
 "Finalizer" # 3 ... tid = 0x00000250e4982800 ...
 "مرسل الإشارة" # 4 ... tid = 0x00000250e52f2800 ...
 "إرفاق مستمع" # 5 ... tid = 0x00000250e4992800 ...
 "C2 CompilerThread0" # 6 ... tid = 0x00000250e4995800 ...
 "C2 CompilerThread1" # 7 ... tid = 0x00000250e49a5800 ...
 "C1 CompilerThread2" # 8 ... tid = 0x00000250e49ae800 ...
 "مؤشر ترابط الكاسح" # 9 ... tid = 0x00000250e5324000 ...
 "مؤشر ترابط الخدمة" # 10 ... tid = 0x00000250e54cd800 ...
 "Common-Cleaner" # 11 ... tid = 0x00000250e54cf000 ...
 "Thread-0" # 12 ... tid = 0x00000250e54d1800 ...
 "Thread-1" # 13 ... tid = 0x00000250e54d2000 ...
 "DestroyJavaVM" # 14 ... tid = 0x00000250e54d0800 ...

تيارات

 "معالج مرجعي" # 2 daemon prio = 10 os_prio = 2 tid = 0x00000250e4979000 nid = 0x3c28 في حالة الانتظار [0x000000b82a9ff000]
    java.lang.Thread.State: RUNNABLE
     على java.lang.ref.Reference.waitForReferencePendingList (java.base@10.0.1/ الطريقة الأصلية)
     على java.lang.ref.Reference.processPendingReferences (java.base@10.0.1/Reference.java: 174)
     على java.lang.ref.Reference.access $ 000 (java.base@10.0.1/Reference.java: 44)
     على java.lang.ref.Reference $ ReferenceHandler.run (java.base@10.0.1/Reference.java: 138)
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء

وصف موجز للتيار

 st-> print ("tid =" INTPTR_FORMAT ""، p2i (this)) ؛

 st-> print ("nid = 0x٪ x"، thread_id ())؛

   st-> print_cr ("[" INTPTR_FORMAT "]" ، 
     (intptr_t) last_Java_sp () & ~ right_n_bits (12)) ؛

حالة الدفق

تتبع مكدس الصفحات

 "Thread-0" # 12 prio = 5 os_prio = 0 tid = 0x00000250e54d1800 nid = 0xdec انتظار إدخال الشاشة [0x000000b82b4ff000]
    java.lang.Thread.State: BLOCKED (على مراقبة الكائن)
     في DeadlockProgram $ DeadlockRunnable.run (DeadlockProgram.java:34)
     - في انتظار قفل <0x00000000894465b0> (كائن java.lang.Object)
     - مقفل <0x00000000894465a0> (a java.lang.Object)
     على java.lang.Thread.run (java.base@10.0.1/Thread.java: 844)
    المزامنة المؤمنة التي يمكن قفلها:
     - لا شيء

أساسيات المزامنة الملتقطة (المزامنة الخاصة)

خيوط JVM

 "VM Thread" os_prio = 2 tid = 0x00000250e496d800 nid = 0x1920 قابل للتشغيل  
 os_prio = 2 tid = 0x00000250c35b5800 nid = 0x310c قابل للتشغيل  
 os_prio = 2 tid = 0x00000250c35b8000 nid = 0x12b4 قابل للتشغيل  
 os_prio = 2 tid = 0x00000250c35ba800 nid = 0x43f8 قابل للتشغيل  
 os_prio = 2 tid = 0x00000250c35c0800 nid = 0x20c0 قابل للتشغيل  
 "G1 Main Marker" os_prio = 2 tid = 0x00000250c3633000 nid = 0x4068 قابل للتشغيل  
 "G1 Conc # 0" os_prio = 2 tid = 0x00000250c3636000 nid = 0x3e28 قابل للتشغيل  
 "G1 Refine # 0" os_prio = 2 tid = 0x00000250c367e000 nid = 0x3c0c قابل للتشغيل  
 "G1 Refine # 1" os_prio = 2 tid = 0x00000250e47fb800 nid = 0x3890 قابل للتشغيل  
 "G1 Refine # 2" os_prio = 2 tid = 0x00000250e47fc000 nid = 0x32a8 قابل للتشغيل  
 "G1 Refine # 3" os_prio = 2 tid = 0x00000250e47fd800 nid = 0x3d00 قابل للتشغيل  
 os_prio = 2 tid = 0x00000250e4800800 nid = 0xef4 قابل للتشغيل  
 "VM Periodic Task Thread" os_prio = 2 tid = 0x00000250e54d6800 nid = 0x3468 قيد الانتظار

روابط JNI العالمية

 المراجع العالمية لـ JNI: 2

المواضيع المسدودة

 العثور على طريق مسدود على مستوى جافا:
 ===============================
 "مؤشر ترابط 0":
   في انتظار قفل الشاشة 0x00000250e4982480 (الكائن 0x00000000894465b0 ، java.lang.Object) ،
   الذي عقده "Thread-1"
 "الخيط 1":
   في انتظار قفل الشاشة 0x00000250e4982380 (الكائن 0x00000000894465a0 ، a java.lang.Object) ،
   الذي عقده "Thread-0"
 معلومات مكدس Java للخيوط المذكورة أعلاه:
 =================================================== =
 "مؤشر ترابط 0":
     في DeadlockProgram $ DeadlockRunnable.run (DeadlockProgram.java:34)
     - في انتظار قفل <0x00000000894465b0> (كائن java.lang.Object)
     - مقفل <0x00000000894465a0> (a java.lang.Object)
     على java.lang.Thread.run (java.base@10.0.1/Thread.java: 844)
 "الخيط 1":
     في DeadlockProgram $ DeadlockRunnable.run (DeadlockProgram.java:34)
     - في انتظار قفل <0x00000000894465a0> (كائن java.lang.Object)
     - مؤمن <0x00000000894465b0> (a java.lang.Object)
     على java.lang.Thread.run (java.base@10.0.1/Thread.java: 844)
 تم العثور على حالة توقف تام 1.

 printLockedResource (secondResource) ؛

 public class DeadlockProgram { public static void main(String[] args) throws Exception { Object resourceA = new Object(); Object resourceB = new Object(); Thread threadLockingResourceAFirst = new Thread(new DeadlockRunnable(resourceA, resourceB)); Thread threadLockingResourceBFirst = new Thread(new DeadlockRunnable(resourceA, resourceB)); threadLockingResourceAFirst.start(); Thread.sleep(500); threadLockingResourceBFirst.start(); } private static class DeadlockRunnable implements Runnable { private final Object firstResource; private final Object secondResource; public DeadlockRunnable(Object firstResource, Object secondResource) { this.firstResource = firstResource; this.secondResource = secondResource; } @Override public void run() { try { synchronized (firstResource) { printLockedResource(firstResource); Thread.sleep(1000); synchronized (secondResource) { printLockedResource(secondResource); } } } catch (InterruptedException e) { System.out.println("Exception occurred: " + e); } } private static void printLockedResource(Object resource) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": locked resource -> " + resource); } } } 

 مؤشر ترابط 0: المورد المؤمن -> java.lang.Object@1ad895d1
 مؤشر ترابط 0: المورد المؤمن -> java.lang.Object@6e41d7dd
 مؤشر الترابط 1: مورد مقفل -> java.lang.Object@1ad895d1
 مؤشر الترابط 1: مورد مقفل -> java.lang.Object@6e41d7dd

Thread Dump-

• fastThread
• Spotify TDA
• IBM Thread and Monitor Dump Analyze for Java
• irockel TDA

الخلاصة