我們通常會使用工具jstack 去跟蹤線程信息，其如何實現使用attach 的方式還是ptrace 的方式，這些可以去參考本人的博客的其他文章。

但這些方式都是外部使用的方式，如何直接使用java代碼得到當前進程的線程的信息，方便監控jvm的整個運行狀態，就不的不提到了ManagementFactory

通過調用方法

ThreadMXBean tmbean = ManagementFactory.getThreadMXBean();

通過得到 ThreadMXBean 可以得到非常多的thread信息，博客裏也主要提到幾個重要函數的實現

ThreadMXBean是個接口，主要實現都是在 ThreadImpl.java 裏實現。

1. getThreadCount()

在虛擬機裏會有ThreadService，裏面會有些計數器用於記錄總線程數，活著線程數目

PerfCounter*  ThreadService::_total_threads_count = NULL;
PerfVariable* ThreadService::_live_threads_count = NULL;
PerfVariable* ThreadService::_peak_threads_count = NULL;
PerfVariable* ThreadService::_daemon_threads_count = NULL
 
;
volatile int ThreadService::_exiting_threads_count = 0;
volatile int ThreadService::_exiting_daemon_threads_count = 0;

當線程創建，消亡都會調用 ThreadService 的方法來對計數器加減，這樣就能直接得到線程數目的狀態，而不需要去遍歷線程鏈表。

2. getAllThreadIds()

這個實現也比較簡單，直接掃描線程列表，就可以得到每個java 的線程id, 在掃描過程中使用了鎖，鎖住了線程鏈表。 但因為從native代碼到java代碼中沒有鎖結構，得到線程的列表只能表示當時的狀態，當得到id的時候並不能保證該線程依然存活。

ThreadsListEnumerator::ThreadsListEnumerator(Thread* cur_thread,
                                             bool include_jvmti_agent_threads,
                                             bool include_jni_attaching_threads) {
  assert(cur_thread == Thread::current(), "Check current thread");
 
  int init_size = ThreadService::get_live_thread_count();
  _threads_array = new GrowableArray<instanceHandle>(init_size);
 
  MutexLockerEx ml(Threads_lock);
 
  for (JavaThread* jt = Threads::first(); jt != NULL; jt = jt->next()) {
    // skips JavaThreads in the process of exiting
    // and also skips VM internal JavaThreads
    // Threads in _thread_new or _thread_new_trans state are included.
    // i.e. threads have been started but not yet running.
    if (jt->threadObj() == NULL   ||
        jt->is_exiting() ||
        !java_lang_Thread::is_alive(jt->threadObj())   ||
        jt->is_hidden_from_external_view()) {
      continue;
    }
 
    // skip agent threads
    if (!include_jvmti_agent_threads && jt->is_jvmti_agent_thread()) {
      continue;
    }
 
    // skip jni threads in the process of attaching
    if (!include_jni_attaching_threads && jt->is_attaching()) {
      continue;
    }
 
    instanceHandle h(cur_thread, (instanceOop) jt->threadObj());
    _threads_array->append(h);
  }
}

我們也可以看到 JNI attach 的線程，和jvmti agent的線程是不被統計在內的

3. ThreadInfo[] getThreadInfo 得到線程具體的堆棧信息

不論是傳入要取的線程列表還是要取的所有的線程列表，最後都會看到將取堆棧信息的任務交給了vm thread 線程處理，關於vm thread的作用可以參考本人的其他博客。

  // Obtain thread dumps and thread snapshot information
  VM_ThreadDump op(dump_result,
                   thread_handle_array,
                   num_threads,
                   max_depth, /* stack depth */
                   with_locked_monitors,
                   with_locked_synchronizers);
  VMThread::execute(&op);

a. vm thread 去遍歷所有線程的信息，由於是單線程處理，如果線程數量多的話是會影響到性能的，因為在掃描堆棧過程中，是在softpoint的狀態。

b. ThreadDumpResult dump_result(num_threads); 使用ThreadDumpResult 去存儲ThreadSnapshot 而保證不會被gc，因為從vm thread抓取線程結束,在填充threadinfo的時候還是會發生gc。

4. 鎖的細節顯示

在函數 dumpAllThreads(boolean lockedMonitors, boolean lockedSynchronizers)裏有2個參數 lockedMonitor, 和 lockedSynchronizer

而這兩個參數分別控制兩種鎖ThreadInfo .getLockedMonitors() 和 ThreadInfo.getLockedSynchronizers()

a. Monitor 鎖

就是我們傳統使用的synchronized(Object obj),

可以通過MonitorInfo[]得到具體的鎖的數量和信息

b. Locked ownable synchronizers 鎖

常指的ReentrantLock 和 ReentrantReadWriteLock 鎖

通過得到LockInfo[] 可以得到具體的類，鎖的數量和信息

JVM源碼系列：ThreadMXBean 打出堆棧信息原理分析