为什么 HotSpot ExecutionSample 事件总是返回 STATE_RUNNABLE？

Question

我在 OpenJDK11 中使用HotSpot的ExecutionSample 事件。

它有一个线程状态字段，但我只看到该字段的一个值： STATE_RUNNABLE

HotSpot 如何选择要采样的线程？为什么它们总是可运行的？

Kotlin 中的简单复现代码：

import jdk.jfr.Recording
import jdk.jfr.consumer.RecordingFile
import java.nio.file.Path

object ExecutionSampleTest {

    private const val EXECUTION_SAMPLE = "jdk.ExecutionSample"
    private val RECORDING_PATH = Path.of("/tmp/recording.jfr")

    @JvmStatic
    fun main(args: Array<String>) {
        Recording().use { recording ->
            recording.enable(EXECUTION_SAMPLE)
            recording.settings = recording.settings.plus("$EXECUTION_SAMPLE#period" to "1 ms")

            recording.start()
            repeat(100) {
                // start some sleeping threads, just so we've got something to sample
                Thread { Thread.sleep(20_000) }.start()
            }
            Thread.sleep(20_000)
            recording.stop()
            recording.dump(RECORDING_PATH)

            RecordingFile.readAllEvents(RECORDING_PATH).forEach {
                println("Thread state: ${it.getString("state")}")
            }
        }
    }
}

只打印： Thread state: STATE_RUNNABLE

Answer 1

为什么 HotSpot ExecutionSample 事件总是返回 STATE_RUNNABLE？

按设计。

JFR 方法分析器定期对 Java 线程进行采样并产生两种类型的事件：

• ExecutionSample，当线程状态为 in_java
• NativeMethodSample，当线程状态为 in_native

参见jfrThreadSampler.cpp源代码：

  if (JAVA_SAMPLE == type) {
    if (thread_state_in_java(thread)) {
      ret = sample_thread_in_java(thread, frames, max_frames);
    }
  } else {
    assert(NATIVE_SAMPLE == type, "invariant");
    if (thread_state_in_native(thread)) {
      ret = sample_thread_in_native(thread, frames, max_frames);
    }
  }

双方in_java并in_native对应于STATE_RUNNABLE在JFR格式。

当一个线程是不可运行为任一原因（STATE_SLEEPING，STATE_PARKED等），其JVM状态thread_blocked。但是，JFR 方法分析器根本不会对阻塞的线程进行采样。

如果您对挂钟分析（即对所有线程进行采样，无论它们是在 CPU 上还是在睡眠上运行）感兴趣，您可能需要查看async-profiler。Async-profiler 还可以生成 JFR 兼容格式的输出，但与 JFR 不同的是，它ExecutionSample为 RUNNABLE 和 IDLE 线程生成事件。