# jstack是如何获取threaddump的？ JDK提供了许多命令行工具用于监视JVM，让我们可以了解其异常堆栈、GC日志、threaddump、heapdump等信息。一时好奇，想看看jstack是如何实现的？ ## jstack使用小例子 先以一个小场景简单示范下 **jstack** 的使用。 **场景**：Java应用持续占用很高CPU，需要排查一下。 **模拟**：造个场景简单模拟下，没什么实际意义，仅作演示。我启动了100个线程持续访问 [我的博客](https://chenyongjun.vip/)，博客部署在Ubuntu 16.04上，是一个简单的Spring Boot应用，以jar包直接运行的。 `top` 命令查下系统运行情况，进程31951占用CPU 80.6%。  `jps -l ` 确认一下，31951就是博客的进程ID，或 `cat /proc/31951/cmdline  ` 看下进程的启用命令。 ```shell root@iZ94dcq8q6jZ:~# jps -l 28416 sun.tools.jps.Jps 31951 blog.jar ``` `top -Hp 31951` 以线程模式查看下进程31951的所有线程情况  假设想看下第二个线程31998的情况，31998是操作系统的线程ID，先转成16进制。 ```shell printf '%x' 31998 #值为7cfe ``` 获取该线程的信息(匹配7cf3后取20行差不多) ```shell jstack 31951 | grep 7cfe -A 20 ``` 其中部分数据如下： ``` "Tomcat JDBC Pool Cleaner[11483240:1532362388783]" #31 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0a29dc00 nid=0x7cfe in Object.wait() [0xa2a69000] java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor) at java.lang.Object.wait(Native Method) at java.util.TimerThread.mainLoop(Timer.java:552) - locked <0xaadc5a60> (a java.util.TaskQueue) at java.util.TimerThread.run(Timer.java:505) ``` 注意：nid=0x7cfe中的nid指native id，是OS中线程ID，对应上面31998线程的16进制值7cfe；tid为Java中线程的ID。 至于如何利用jstack的数据分析线程情况，可以看看 [如何使用jstack分析线程状态](https://www.jianshu.com/p/6690f7e92f27) 和 [jstack](http://www.tianshouzhi.com/api/tutorials/jvm/351)。 ## jstack实现原理 本部分不深入源码，浅尝即止，只是想看看工具是如何与JVM通讯以获取各项诊断数据的。更深入的源码分析，可以看看 [聊聊jstack的工作原理](https://www.cnblogs.com/qingquanzi/p/8974850.html)。 先以一段简单代码打印threaddump，和stack命令效果一样，下面的类基本来自 **tools.jar**。 ```java @Test public void jstack() throws Exception { RuntimeMXBean runtimeMXBean = ManagementFactory.getRuntimeMXBean(); String pid = runtimeMXBean.getName().split("@")[0]; VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(pid); HotSpotVirtualMachine hotSpotVirtualMachine = (HotSpotVirtualMachine) virtualMachine; InputStream inputStream = hotSpotVirtualMachine.remoteDataDump(new String[]{}); String threadDump = IOUtils.toString(inputStream, "utf8"); // IOUtils from commons-io System.out.println(threadDump); virtualMachine.detach(); } ``` 打印的部分数据如下： ```java Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.101-b13 mixed mode): "Attach Listener" #10 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007f816293c800 nid=0x5b0f waiting on condition [0x0000000000000000] java.lang.Thread.State: RUNNABLE "Service Thread" #9 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007f8162827000 nid=0x5303 runnable [0x0000000000000000] java.lang.Thread.State: RUNNABLE "C1 CompilerThread3" #8 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007f8164834800 nid=0x5103 waiting on condition [0x0000000000000000] java.lang.Thread.State: RUNNABLE ``` 核心的**hotSpotVirtualMachine.remoteDataDump()**代码： ```java public InputStream remoteDataDump(Object... var1) throws IOException { return this.executeCommand("threaddump", var1); } private InputStream executeCommand(String var1, Object... var2) throws IOException { try { return this.execute(var1, var2); } catch (AgentLoadException var4) { throw new InternalError("Should not get here", var4); } } ``` 很多命令都是通过 **executeCommand** 来实现的，例如：datadump、threaddump、dumpheap、inspectheap、jcmd等，而最终的execute()在Mac机器上是由 [BsdVirtualMachine](https://github.com/frohoff/jdk8u-jdk/blob/master/src/solaris/classes/sun/tools/attach/BsdVirtualMachine.java) 类来完成。 为了便于阅读，源码我有较大删减，看看execute()中的原英文注释即可。 ```java /** * Execute the given command in the target VM. */ InputStream execute(String cmd, Object ... args) throws AgentLoadException, IOException { // did we detach? String p; synchronized (this) { if (this.path == null) { throw new IOException("Detached from target VM"); } p = this.path; } // create UNIX socket int s = socket(); // connect to target VM connect(s, p); IOException ioe = null; // connected - write request // <ver> <cmd> <args...> writeString(s, PROTOCOL_VERSION); writeString(s, cmd); for (int i=0; i<3; i++) { if (i < args.length && args[i] != null) { writeString(s, (String)args[i]); } else { writeString(s, ""); } } // Create an input stream to read reply SocketInputStream sis = new SocketInputStream(s); // Read the command completion status int completionStatus = readInt(sis); // Return the input stream so that the command output can be read return sis; } ``` 代码是最好的手册，通过代码可以知道：**jstack等命令会与jvm进程建立socket连接，发送对应的指令(jstack发送了threaddump指令)，然后再读取返回的数据**。 ## 小结 所谓"工欲善其事，必先利其器"，在工作中根据各种场景熟练玩转各类常用工具，能极大的提高效率。