Linux top命令如何确定Java进程的状态？

Question

[更新：在top中，当我按下shift+H后，它显示线程而不是进程，然后将Java线程显示为R并使用100％的CPU时间，这正是我在发布此问题之前所期望的。]

由于Java进程有多个线程，每个线程可能处于不同的状态，那么Linux top命令如何确定Java进程的状态？

如果我运行以下代码：

public class Test{
  public static void main(String[] args){
     while (true){
       int n = (int)(Math.random() * 1000);
     }
  }
}

接着，运行top命令后可以看到该进程的状态为S，且CPU使用率已达100%。

另外，运行strace命令只会显示：

futex(0x7f6ba759c9d0, FUTEX_WAIT, 26060, NULL

然而，运行jstack命令后可以看到主线程处于RUNNABLE状态：

"main" prio=10 tid=0x00007fd7ec007800 nid=0x669b runnable [0x00007fd7f5754000]
  java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    at Test.main(Test.java:5)

jstack 还显示，只有两个线程处于 WAITING 状态：

"Finalizer" daemon prio=10 tid=0x00007fd7ec080000 nid=0x66a6 in Object.wait() [0x00007fd7f0252000]
    java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
        at java.lang.Object.wait(Native Method)
        - waiting on <0x00000007ad001310> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
        at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:133)
        - locked <0x00000007ad001310> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
        at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:149)
        at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:177)

"Reference Handler" daemon prio=10 tid=0x00007fd7ec07e000 nid=0x66a5 in Object.wait() [0x00007fd7f0353000]
    java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
        at java.lang.Object.wait(Native Method)
        - waiting on <0x00000007ad0011e8> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
        at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
        at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:133)
        - locked <0x00000007ad0011e8> (a java.lang.ref.Reference$Lock)

- twimo

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top命令按进程（pid）聚合信息。您可以使用-o th来限定命令范围，以查看进程的总线程数。使用情况统计数据是从进程的活动线程聚合的。 - Perception

Answer 1

JVM有许多线程在运行，执行"housekeeping"工作，例如垃圾回收等。这些线程大部分时间处于睡眠状态。

- Bohemian

Answer 2

然后，运行top命令显示进程状态为S，而且正在使用100%的CPU时间。

我认为问题最有可能出在top命令确定进程状态的方式上。在操作系统层面上，是单个线程具有运行/等待/睡眠状态。我的猜测是top命令为了确定进程的概括运行/等待/睡眠状态时采用的启发式方法是误导性的。

（和jstack命令的输出...以及常识...都支持这一理论。）

- Stephen C

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答案可以在top命令的源代码中找到……如果你有足够的兴趣去找的话 :-) - Stephen C

Answer 3

此线程正在繁忙地使用 CPU，它没有休眠。

"main" prio=10 tid=0x00007fd7ec007800 nid=0x669b runnable [0x00007fd7f5754000]
  java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    at Test.main(Test.java:5)

这表明顶部的信息不正确。

- Peter Lawrey

Answer 4

有很多关于“为什么在Java中需要多个线程以及它们的作用”的解释，但对于实际操作上的内容却不是很多。top 命令本身相当简单，它只是通过系统调用来收集信息，例如使用 getrusage 来获取 CPU 使用情况等。

通常而言，如前所述，top 查看整个进程的所有线程。你可以在 top 中按下“H”键，这样就可以显示单个线程而不是整个进程，并且您能够查看所有 Java 线程[如果您的屏幕足够高]，其中主线程在无限循环中使用了所有 CPU 资源，而其他线程则主要处于空闲状态。

- Mats Petersson