死锁(Dead Lock)指的是两个或两个以上的运算单元(进程、线程或协程),都在等待对方释放资源,但没有一方提起释放资源,从而造成了一种阻塞的现象就称为死锁。
比如线程 1 拥有了锁 A 的情况下试图获取锁 B,而线程 2 又在拥有了锁 B 的情况下试图获取锁 A,这样双方就进入相互阻塞等待的情况,如下图所示:
死锁的代码实现如下:
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class DeadLockTest {
public static void main(String[] args) {
Object lockA = new Object();
Object lockB = new Object();
// 创建线程 1
Thread t1 = new Thread(() -> {
// 1.占有锁 A
synchronized (lockA) {
System.out.println("线程1:获得锁A。");
// 休眠 1s(让线程 2 有时间先占有锁 B)
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 2.获取线程 2 的锁 B
synchronized (lockB) {
System.out.println("线程1:获得锁B。");
}
}
});
t1.start();
// 创建线程 2
Thread t2 = new Thread(() -> {
// 1.占有锁 B
synchronized (lockB) {
System.out.println("线程2:获得锁B。");
// 休眠 1s(保证线程 1 能有充足的时间得到锁 A)
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 2.获取线程 1 的锁 A
synchronized (lockA) {
System.out.println("线程2:获得锁A。");
}
}
});
t2.start();
}
}
以上程序的执行结果如下图所示:
从上述结果可以看出,线程 1 和线程 2 都在等待对方释放锁,这样就造成了死锁问题。哪死锁应该如何排查呢?
死锁的排查工具
排查死锁总共有 4 种工具:
- jstack
- jconsole
- jvisualvm
- jmc
接下来,我们一一来看。
排查工具 1:jstack
在使用 jstack 之前,先要通过 jps 得到运行程序的进程 ID,使用方法如下:
“jps -l”可以查询本机所有的 Java 程序,jps(Java Virtual Machine Process Status Tool)是 Java 提供的一个显示当前所有 Java 进程 pid 的命令,适合在 linux/unix/windows 平台上简单查看当前 Java 进程的一些简单情况,“-l”用于输出进程 pid 和运行程序完整路径名(包名和类名)。
有了进程 ID(PID)之后,我们就可以使用“jstack -l PID”来发现死锁问题了,如下图所示:
jstack 用于生成 Java 虚拟机当前时刻的线程快照,“-l”表示长列表(long),打印关于锁的附加信息。
PS:可以使用 jstack -help 查看更多命令使用说明。
排查工具 2:jconsole
使用 jconsole 需要打开 JDK 的 bin 目录,找到 jconsole 并双击打开,如下图所示:
然后选择要调试的程序,如下图所示:
之后点击连接进入,选择“不安全的连接”进入监控主页,如下图所示:
之后切换到“线程”模块,点击“检测死锁”按钮,如下图所示:
之后稍等片刻就会检测出死锁的相关信息,如下图所示:
排查工具 3:jvisualvm
jvisualvm 也在 JDK 的 bin 目录中,同样是双击打开:
稍等几秒之后,jvisualvm 中就会出现本地的所有 Java 程序,如下图所示:
双击选择要调试的程序:
单击鼠标进入“线程”模块,如下图所示:
从上图可以看出,当我们切换到线程一栏之后就会直接显示出死锁信息,之后点击“线程 Dump”生成死锁的详情信息,如下图所示:
排查工具 4:jmc
jmc 是 Oracle Java Mission Control 的缩写,是一个对 Java 程序进行管理、监控、概要分析和故障排查的工具套件。它也是在 JDK 的 bin 目录中,同样是双击启动,如下图所示:
jmc 主页信息如下:
之后选中要排查的程序,右键“启动 JMX 控制台”查看此程序的详细内容,如下图所示:
然后点击“线程”,勾中“死锁检测”就可以发现死锁和死锁的详情信息,如下图所示:
总结
死锁的排查工具总共有 4 种:jstack、jconsole、jvisualvm、jmc,从易用性和性能方面来考虑,推荐使用 jconsole 或 jvisualvm 来排查死锁。