线上偶发性卡顿排查 与 错误理解 Jstack 日志

发布网友 发布时间：2024-10-24 01:24

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热心网友 时间：2024-11-18 15:56

面对 Java 项目运行中偶尔出现的超时现象，开发人员通过使用 jstack 工具发现有些线程明明阻塞在 Object.wait 函数上，却显示为运行状态。这一现象引发误解，导致将问题归咎于 jstack 日志，浪费了大量时间。解决此类问题的关键在于理解 JVM Synchronized 运行原理、C++ 语言知识、jstack 运行原理以及 JVM JNI 工作过程。然而，国内开发者常面临困境，即短期内学习基础知识和底层知识对找到工作帮助有限，而掌握框架和流行语言的使用更为直接，由此产生底层知识无用论。面对线上框架或疑难问题时，底层知识的使用反而显得更为必要。然而，底层问题的解决需要广泛且深入的底层知识，这些知识往往零散且组合复杂。因此，当遇到线上项目运行偶尔出现超时现象时，开发者如何进行排查与解决？本文将通过分析 jstack 日志与基础知识的结合，提供一种解决问题的新视角。

jstack 日志中的两行信息分别代表了 JVM 进程中的 OSThread 状态和 java.lang.Thread 对象的状态。理解这两行信息的含义是解决问题的关键。OSThread 的状态信息由 C++ Thread 对象的 _state 变量决定，而 java.lang.Thread 对象的状态信息则由堆中的 java.lang.Thread 对象的 threadStatus 属性值决定。进一步分析 Object.wait 函数的运行机制，可以发现，在 ObjectMonitor::wait 函数中，当 OSThreadWaitState 作用域内 node.wait_reenter_end 函数调用成功但 OSThreadWaitState 析构函数未调用之前，线程状态的非直觉现象可能发生。

除此之外，还存在一些隐藏原因可能导致上述现象。这些原因与多线程之间的可见性有关，特别是在状态位修改和读取操作过程中，内存屏障的缺失可能导致写入变量的临时不可见性，进而引发问题。这里的解释涉及到 C++ 语言层面的 volatile 关键字，但其在 Java 语言中的表现与用法有所不同，需要专门的文章进行详细说明。

为解决生产环境中 Java 项目运行偶尔出现的超时现象，开发者可以遵循以下步骤进行排查与解决：

使用链路追踪技术，首先定位问题所在节点。
通过调用链分析，定位到具体的接口和方法。
将问题接口的代码单独拉到本地环境，使用模拟数据进行多线程调用，利用 gperftools 构建火焰图，快速定位问题函数，无需等待问题重现。

综上所述，通过深入理解基础知识与底层原理，结合实际问题排查方法，开发者能够更有效地解决 Java 项目运行中出现的超时现象，避免资源浪费并提升问题解决效率。