调优过程

前提条件

• 服务器和操作系统正常运行。
• PC端已经安装SSH远程登录工具。
• 需要优化的Java程序。

操作步骤

实践使用demo请参考testdemo。

1. 进行在线分析。

   在概览页签下观察每种状态的线程数量。

   图1 概览1
   

   发现有大量线程处于阻塞状态，有锁竞争的可能。

2. 查看CPU页签的线程列表，执行多次线程转储操作。
   图2 线程转储
   
3. 查看线程转储页签。
   图3 线程转储-线程概览
   

   通过状态字段，筛选出阻塞状态的线程，点击Monitor详情，查看对应锁信息。

   图4 线程转储
   
4. 查看线程转储页签的Monitor详情。
   观察发现锁0x0000000101c98088，已被持有，有50个线程同时在竞争该锁。

   图5 Monitor详情
   

   结合线程概览页面的栈信息，找到具体代码进行分析 。

   图6 线程概览
   

   发现使用的不是JUC提供的工具锁，程序中使用的是synchronized；如果锁竞争比较激烈，该类锁将升级成重量级，会导致上下文切换比较频繁，从而影响性能和关键业务的阻塞。

5. 问题分析。

   根据线程转储中提供的锁的类型和位置，咱们就可以分析代码的业务逻辑，从而找到调优方案。下面介绍两种锁竞争的调优方法，仅供参考。

   • 情况一：使用synchronized，但在业务上竞争比较激烈。

     将synchronized替换成JUC提供的工具锁（ReentrantLock等）。

   • 情况二：使用JUC 提供的工具锁，但在业务上竞争比较激烈。

     这种情况需要加入其他策略去提高性能，如加入线程池，限制竞争锁的线程数；如果是读写分离的场景，可以考虑使用ReadWriteLock，从业务的实际情况去考虑。

总结

Java中的锁竞争问题一旦发生很难定位具体的代码位置，因为程序干扰因素比较多，但是可以根据线程转储去定位，其中的栈信息提供了发生锁竞争的代码位置。

如果发现多个线程都试图锁住相同的锁地址，说明应用正面临锁竞争，在进行其他程序调优时，需要根据鲲鹏DevKit Java性能分析工具采集的实际结果和对应的优化建议进行调优操作，具体的调优思路可以参考本次实践。