25 FastThread 相关的工具介绍：欲穷千里目，更上一层楼

FastThread 简介

在前面的章节里，我们知道了可以打印出来 JVM 的所有线程信息，然后进行分析。然而所有的线程信息都很长，看起来又差不多，每次去看都让人头大。

所以，每当我去分析线程都在想，要是有工具能帮我把一般情况汇总，并自动帮我分析分析 JVM 线程情况就好了。这里要介绍的 FastThread 就是这么一款工具。

FastThread 是一款线程转储(Thread Dump)分析工具，官网地址为：http://fastthread.io/ 。

这款工具由 tier1app 公司开发和支持，这家公司现在主要提供 3 款 JVM 分析工具，除了 FastThread 还有：

GCEasy，访问地址：https://gceasy.io/，详情请参考前面的文章 [《GC 日志解读与分析（番外篇可视化工具）》]。

HeapHero，官网地址：https://heaphero.io/，顾名思义，这是一款 Heap Dump 分析工具。

FastThread 工具可用来分析和定位问题，功能特征包括：

通用线程转储分析，FastThread 是一款通用的线程转储分析工具，可以通过 JVM 导出的线程转储，来进行根本原因排查分析（RCA，root cause analysis）。
提供在线分析功能，因为线程转储一般不会太大，所以只需上传我们导出的线程转储文件即可快速查看分析报告，而不需要在本地计算机下载和安装。使用非常方便。
提供直观的线程分析视图，通过仪表盘等形式的图形展示，使用起来既简单又容易理解。并对各种线程状态进行分类，比如阻塞、运行、定时等待、等待，以及重复的堆栈跟踪。通过这款工具，可以快速方便地解决可扩展性、性能问题和可用性问题。
支持 REST 方式的 API 接口调用，FastThread 是业界第一款支持 API 方式的线程转储分析工具。通过 API 接口，我们就可以通过脚本或者程序实现自动化分析，适用于进行批量的操作。
支持核心转储分析（Core Dump Analysis），Java 核心转储包括很多信息，但格式非常难以理解和解析。FastThread 可以分析 Java 核心转储文件，并以图形方式提供精确的信息。
分析 hs_err_pid 文件，进程崩溃（crashes）或致命错误(fatal error）会导致JVM异常终止。这时候 JVM 会自动生成 hs_err_pid 文件。这个文件中包含大量的信息，可以用 FastThread 来帮助我们进行分析。

顺便说一句，JVM 的线程转储不只是 Java 语言有，其他语言也是支持的，例如 Scala、Jython、JRuby 等等。

通过 FastThread 官方网站在线进行线程堆栈分析是“免费”的，下面我们通过示例程序来演示这款工具的使用。

示例程序与线程 Dump

基于前面《JVM 的线程堆栈数据分析》章节中的示例代码，我们简单修改一下，用来模拟死锁和线程等待的状态。

示例程序如下：

package demo.jvm0207;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;

public class DeadLockSample2 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        DeadLockTask deadLockTask = new DeadLockTask();

        // 多线程模拟死锁

        new Thread(deadLockTask).start();

        new Thread(deadLockTask).start();

        // 等待状态

        Thread wt = new WaitedThread();

        wt.start();

        // 当前线程等待另一个线程来汇合

        wt.join();

    }



    private static class WaitedThread extends Thread {

        @Override

        public void run() {

            synchronized (DeadLockSample2.class) {

                try {

                    DeadLockSample2.class.wait();

                } catch (InterruptedException e) {

                    e.printStackTrace();

                }

            }

        }

    }



    // 简单的死锁; 分别锁2个对象

    private static class DeadLockTask implements Runnable {

        private Object lockA = new Object();

        private Object lockB = new Object();

        private AtomicBoolean flag = new AtomicBoolean(false);

        public void run() {

            try {

                if (flag.compareAndSet(false, true)) {

                    synchronized (lockA) {

                        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

                        synchronized (lockB) {

                            System.out.println("死锁内部代码");

                        }

                    }

                } else {

                    synchronized (lockB) {

                        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

                        synchronized (lockA) {

                            System.out.println("死锁内部代码");

                        }

                    }

                }

            } catch (Exception e) {

            }

        }

    }

}

我们启动程序，会发现系统卡住不动。

然后我们可以用各种工具来探测和检查线程状态，如果有不了解的同学，可以参考前面的《[JVM 的线程堆栈数据分析]》章节。

线程转储快照（Thread Dump）可用来辅助诊断 CPU 高负载、死锁、内存异常、系统响应时间长等问题。

所以我们需要先获取对应的 Thread Dump 文件：

# 查看本地 JVM 进程信息

jps -v

#  直接打印线程快照

jstack -l 51399

#  将线程快照信息保存到文件

jstack -l 51399 > 51399.thread.dump.txt

jstack 工具得到的线程转储信息大致如下所示：

Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.162-b12 mixed mode):



"Thread-2" #15 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007fb3ee805000 nid=0x5a03 in Object.wait() [0x000070000475d000]

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

 at java.lang.Object.wait(Native Method)

 - waiting on <0x000000076abee388> (a java.lang.Class for demo.jvm0207.DeadLockSample2)

 at java.lang.Object.wait(Object.java:502)

 at demo.jvm0207.DeadLockSample2$WaitedThread.run(DeadLockSample2.java:25)

 - locked <0x000000076abee388> (a java.lang.Class for demo.jvm0207.DeadLockSample2)



   Locked ownable synchronizers:

 - None



"Thread-1" #14 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007fb3ed05d800 nid=0x5903 waiting for monitor entry [0x000070000465a000]

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

 at demo.jvm0207.DeadLockSample2$DeadLockTask.run(DeadLockSample2.java:52)

 - waiting to lock <0x000000076abf7338> (a java.lang.Object)

 - locked <0x000000076abf7348> (a java.lang.Object)

 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)



   Locked ownable synchronizers:

 - None



"Thread-0" #13 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007fb3ef8c1000 nid=0xa703 waiting for monitor entry [0x0000700004557000]

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

 at demo.jvm0207.DeadLockSample2$DeadLockTask.run(DeadLockSample2.java:45)

 - waiting to lock <0x000000076abf7348> (a java.lang.Object)

 - locked <0x000000076abf7338> (a java.lang.Object)

 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)



   Locked ownable synchronizers:

 - None



"main" #1 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007fb3ee006000 nid=0x2603 in Object.wait() [0x0000700002f15000]

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

 at java.lang.Object.wait(Native Method)

 - waiting on <0x000000076abf7cf8> (a demo.jvm0207.DeadLockSample2$WaitedThread)

 at java.lang.Thread.join(Thread.java:1252)

 - locked <0x000000076abf7cf8> (a demo.jvm0207.DeadLockSample2$WaitedThread)

 at java.lang.Thread.join(Thread.java:1326)

 at demo.jvm0207.DeadLockSample2.main(DeadLockSample2.java:17)



   Locked ownable synchronizers:

 - None



JNI global references: 1358



Found one Java-level deadlock:

=============================

"Thread-1":

  waiting to lock monitor 0x00007fb3ee01f698 (object 0x000000076abf7338，a java.lang.Object)，

  which is held by "Thread-0"

"Thread-0":

  waiting to lock monitor 0x00007fb3ee01f7f8 (object 0x000000076abf7348，a java.lang.Object)，

  which is held by "Thread-1"



Java stack information for the threads listed above:

===================================================

"Thread-1":

 at demo.jvm0207.DeadLockSample2$DeadLockTask.run(DeadLockSample2.java:52)

 - waiting to lock <0x000000076abf7338> (a java.lang.Object)

 - locked <0x000000076abf7348> (a java.lang.Object)

 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

"Thread-0":

 at demo.jvm0207.DeadLockSample2$DeadLockTask.run(DeadLockSample2.java:45)

 - waiting to lock <0x000000076abf7348> (a java.lang.Object)

 - locked <0x000000076abf7338> (a java.lang.Object)

 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)



Found 1 deadlock.

工具自动找到了死锁，另外几个处于等待状态的线程也标识了出来。当然，上面省略了其他线程的信息，例如：

Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.162-b12 mixed mode):

"Thread-2" #15 ... in Object.wait()

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

"Thread-1" #14 ... waiting for monitor entry

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

"Thread-0" #13 ... waiting for monitor entry

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

"Service Thread" #12 ... daemon prio=9 ... runnable

   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"C2 CompilerThread2" #10 daemon ... waiting on condition

   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"Signal Dispatcher" #4 daemon ... runnable

   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"Finalizer" #3 daemon ... in Object.wait()

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

"Reference Handler" #2 daemon ... in Object.wait()

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

"main" #1 ... in Object.wait()

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



"VM Thread" ... runnable

"GC task thread#0 (ParallelGC)" ... runnable

"GC task thread#1 (ParallelGC)" ... runnable

"GC task thread#2 (ParallelGC)" ... runnable

"GC task thread#3 (ParallelGC)" ... runnable

"GC task thread#4 (ParallelGC)" ... runnable

"GC task thread#5 (ParallelGC)" ... runnable

"GC task thread#6 (ParallelGC)" ... runnable

"GC task thread#7 (ParallelGC)" ... runnable

"VM Periodic Task Thread" ... waiting on condition

获取到了线程快照信息之后，下面我们来看看怎么使用 FastThread 分析工具。