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  • Java极客|作者/铿然一叶这是Java极客的第37篇原创文章相关阅读:一、死锁条件死锁:一组互相竞争资源的线程因互相等待,导致“永久”阻塞的现象。满足死锁的四个条件:1.互斥,共享资源 X 和 Y 只能被一个线程占用2....

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    Java极客  |  作者  /  铿然一叶

    这是Java极客的第 37 篇原创文章

    相关阅读:

    一、死锁条件

    死锁:一组互相竞争资源的线程因互相等待,导致“永久”阻塞的现象。

    满足死锁的四个条件:

    1.互斥,共享资源 X 和 Y 只能被一个线程占用

    2.占有且等待,线程 T1 已经取得共享资源 X,在等待共享资源Y的时候,不释放共享资源 X;

    3.不可抢占,其他线程不能强行抢占线程 T1占有的资源,因为不可抢占,所以要等待;

    4.循环等待,线程T1等待线程T2占有的资源,线程T2等待线程T1占有的资源,就是循环等待。

    这四个条件同时满足时,才会发生死锁,因此避免死锁只要打破其中一个条件则可。

    二、避免死锁方法

    1.对于互斥这个条件无法破坏,因为使用锁为的就是互斥。

    2.对于占有且等待,可以同时获取要使用的多个资源锁X和Y,这样就不会存在取得了X还要等待Y。这种方式只在需要获取的资源锁较少的情况下使用,如果要获取的资源锁很多(例如10个),就不太可行。

    3.对于不可抢占,可以获取了部分资源,再进一步获取其他资源时如果获取不到时,把已经获取的资源一起释放掉。此时意味着操作不能按照预期处理,需要考虑异常如何处理,例如是否需要重试。

    4.对于循环等待,可以将需要获取的锁资源排序,按照顺序获取,这样就不会多个线程交叉获取相同的资源导致死锁,而是在获取相同的资源时就等待,直到它释放。

    综上,对于极易发生死锁的场景,处理如下:

    1.获取锁时带上超时时间,获取不到就放弃,这样能最简单的避免死锁,这也意味着不能使用synchronized关键字来获得锁资源。

    2.对于已经获取到的锁资源,增加主动释放机制。

    3.放弃锁资源时增加异常流程处理,如重试。

    4.需要获取的多个锁资源排序处理,虽然前面几点可以一定程度避免死锁,但不排序的结果就是首次处理失败,重试时还可能再次失败,虽然没有发生死锁,但同一笔业务重试了N次可能也没有成功,导致无谓占用资源。

    三、死锁定位

    1.模拟死锁代码

    package com.javashizhan.concurrent.demo.deadlock;

    /**

    * @ClassName DeadlockDemo

    * @Description TODO

    * @Author 铿然一叶

    * @Date 2019/10/3 23:40

    * javashizhan.com

    **/

    public class DeadlockDemo{

    public static void main(String[] args){

    //创建两个用于加锁的对象

    final Object lockX = new Object();

    final Object lockY = new Object();

    System.out.println("lockX " + lockX);

    System.out.println("lockY " + lockY);

    Thread tX = new Thread(new Worker(lockX, lockY), "tX");

    //交换锁的顺序,模拟死锁

    Thread tY = new Thread(new Worker(lockY, lockX), "tY");

    tX.start();

    tY.start();

    }

    }

    class Worker implements Runnable{

    private final Object lockX;

    private final Object lockY;

    public Worker(Object lockX, Object lockY){

    this.lockX = lockX;

    this.lockY = lockY;

    }

    public void run(){

    synchronized (lockX) {

    //休眠一会,等待另外一个线程获取到lockY

    sleep(2000);

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " get lock " + lockX);

    synchronized (lockY) {

    //这一步由于发生了死锁永远不会执行

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " get lock " + lockY);

    }

    }

    }

    private void sleep(long millis){

    try {

    Thread.sleep(millis);

    } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

    }

    }

    }

    复制代码

    2.执行程序输出的日志

    lockX java.lang.Object@28d93b30

    lockY java.lang.Object@1b6d3586

    tX get lock java.lang.Object@28d93b30

    tY get lock java.lang.Object@1b6d3586

    复制代码

    可以看到两个线程各自获取一个锁后发生了死锁,没有继续往下执行。

    3.jps查看java进程

    4.jstack查看java进程堆栈信息,关键部分如下:

    a0bf499089a9f31faf240e2bd71079a9.png

    可以看到有一个死锁发生,原因是tY线程和tX线程已经获取到的锁和将要获取的锁形成了循环依赖,导致死锁。

    四、解决死锁问题

    对于这个例子,死锁是因为两个锁循环依赖,根据上面描述的避免死锁方法,只要对锁排序则可,排序代码如下:

    public Worker(Object lockX, Object lockY){

    int result = lockX.toString().compareTo(lockY.toString());

    this.lockX = result == -1 ? lockX : lockY;

    this.lockY = result == -1 ? lockY : lockX;

    }

    复制代码

    代码修改后程序执行日志:

    lockX java.lang.Object@28d93b30

    lockY java.lang.Object@1b6d3586

    tX get lock java.lang.Object@1b6d3586

    tX get lock java.lang.Object@28d93b30

    tY get lock java.lang.Object@1b6d3586

    tY get lock java.lang.Object@28d93b30

    复制代码

    可以看到锁排序后,只有一个线程获取到所有锁并执行完后,另外一个线程才能获取锁,死锁问题解决。

    end.

    展开全文
  • 所以排查定位、修复死锁至关重要;我们都知道死锁是由于多个对象或多个线程之间相互需要对方锁持有的锁而又没有释放对方所持有的锁,导致双方都永久处于阻塞状态;如上图所示,线程1持有对象1的锁、线程2持有对象2的...

    死锁应该可以说是并发编程中比较常见的一种情况,可以说如果程序产生了死锁那将会对程序带来致命的影响;所以排查定位、修复死锁至关重要;

    我们都知道死锁是由于多个对象或多个线程之间相互需要 对方锁持有的锁而又没有释放对方所持有的锁,导致双方都永久处于阻塞状态 ;

    AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC

    如上图所示,线程1持有对象1的锁、线程2持有对象2的锁,持此线程1又想去获取对象2对象锁、线程2想获取对象1对象锁,此时由于双方都没有获取到想要的锁,任务没完成所以也没释放锁,导致一直僵持呢,于是阻塞、产生死锁;

    死锁检测

    需要检测死锁肯定要先有死锁出现,下面的demo模拟了一个死锁的产生;

    publicclassDeadlockDemoextendsThread{privateBaseObj first;privateBaseObj second;publicDeadlockDemo(String name, BaseObj first, BaseObj second){super(name);this.first = first;this.second = second;}publicvoidreentrantLock()throwsInterruptedException{    first.lock();    System.out.println(String.format("%s 持有:%s 对象锁,等待获取:%s对象锁",this.getName(), first, second));    second.lock();    first.unlock();    second.unlock();}@Overridepublicvoidrun(){try{        reentrantLock();    }catch(Exception e) {        e.printStackTrace();    }}publicstaticvoidmain(String[] args)throwsInterruptedException{    ObjOne one =newObjOne();    ObjTwo two =newObjTwo();    DeadlockDemo thread1 =newDeadlockDemo("Thread1", one, two);    DeadlockDemo thread2 =newDeadlockDemo("Thread2", two, one);    thread1.start();    thread2.start();    thread1.join();    thread2.join();} }

    运行上面的demo将看到程序被阻塞了,没法结束运行;只看到如下运行结果:

    Thread1 持有:objOne 对象锁,等待获取:objTwo对象锁 Thread2 持有:objTwo 对象锁,等待获取:objOne对象锁

    AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC

    这demo没法结束运行就是由于产生了死锁,两个线程都在相互对待获取对方所持有的对象锁;

    这时候要解决问题就需要找出哪里出现了死锁, 通过代码走查通常不容易发现死锁 ,当然我们这程序很容易发现,因为我们刻意产生的死锁;所以就需要工具来检测死锁,这里可用的工具主要有:jconsole、jvisualvm、jstack等,这些工具其实都是jdk自带的,用法都很类似;

    这里使用jvisualvm来检测当前的demo程序是否产生了死锁;打开jvisualvm连接到当前的应用程序即可看到程序的监控信息,如内存、CPU、性能、GC等等;打开进入线程的tab项查看程序的线程信息,这里很明显的就看到了提示该程序被检测除了死锁!

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    点击 线程Dump可以看到线程的堆栈信息,从中可以看到线程的详细信息,并定位死锁;

    AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC

    从上图可以看到线程产生死锁的原因,Thrad2是等待Thread1、Thread1是等待Thread1, 从下图的堆栈信息即可定位死锁产生的位置;

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    死锁扫描

    除了发现程序出现问题后我们去扫描死锁外,我们还可以实时的去扫描程序用于发现程序中是否存在死锁;

    JDK提供了MXBean Api可用于扫描程序是否存在死锁,ThreadMXBean提供了findDeadlockedThreads()方法,可以用于找到产生死锁的线程;这里在上面的demo程序中添加一个方法用于扫描死锁,虽然这种方法可以扫描到死锁但是由于每次都对线程打快照对程序性能会有比较大的影响,所以慎用;

    publicstaticvoidscanDeadLock(){    ThreadMXBean mxBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();    Runnable runnable = () -> {long[] ids = mxBean.findDeadlockedThreads();        System.out.println("扫描死锁...");if(ids !=null) {            ThreadInfo[] threadInfos = mxBean.getThreadInfo(ids);for(ThreadInfo threadInfo : threadInfos) {                System.out.println(threadInfo);            }        }    };    ScheduledExecutorService executorService =newScheduledThreadPoolExecutor(5, Executors.defaultThreadFactory());    executorService.scheduleAtFixedRate(runnable,1,5, TimeUnit.SECONDS);}

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    避免死锁

    解决死锁最好的方法就是避免死锁了,比如上面的demo我们可以把直接使用无参数的lock()方法换为使用tryLock方法,tryLock还可以指定获取锁超时时间,到了超时时间还没获得到锁就会放弃获取锁,当然还有其它方法可以避免死锁;

    1、避免使用多个锁、长时间持有锁;

    2、设计好多个锁的获取顺序

    3、使用带超时的获取锁方法

    展开全文
  • 所以排查定位、修复死锁至关重要;我们都知道死锁是由于多个对象或多个线程之间相互需要对方锁持有的锁而又没有释放对方所持有的锁,导致双方都永久处于阻塞状态;如上图所示,线程1持有对象1的锁、线程2持有对象2的...

    死锁应该可以说是并发编程中比较常见的一种情况,可以说如果程序产生了死锁那将会对程序带来致命的影响;所以排查定位、修复死锁至关重要;

    我们都知道死锁是由于多个对象或多个线程之间相互需要 对方锁持有的锁而又没有释放对方所持有的锁,导致双方都永久处于阻塞状态 ;

    b16886c5411e48bb9075041e571e1301.png

    如上图所示,线程1持有对象1的锁、线程2持有对象2的锁,持此线程1又想去获取对象2对象锁、线程2想获取对象1对象锁,此时由于双方都没有获取到想要的锁,任务没完成所以也没释放锁,导致一直僵持呢,于是阻塞、产生死锁;

    死锁检测

    需要检测死锁肯定要先有死锁出现,下面的demo模拟了一个死锁的产生;

    publicclassDeadlockDemoextendsThread{privateBaseObj first;privateBaseObj second;publicDeadlockDemo(String name, BaseObj first, BaseObj second){super(name);this.first = first;this.second = second;}publicvoidreentrantLock()throwsInterruptedException{    first.lock();    System.out.println(String.format("%s 持有:%s 对象锁,等待获取:%s对象锁",this.getName(), first, second));    second.lock();    first.unlock();    second.unlock();}@Overridepublicvoidrun(){try{        reentrantLock();    }catch(Exception e) {        e.printStackTrace();    }}publicstaticvoidmain(String[] args)throwsInterruptedException{    ObjOne one =newObjOne();    ObjTwo two =newObjTwo();    DeadlockDemo thread1 =newDeadlockDemo("Thread1", one, two);    DeadlockDemo thread2 =newDeadlockDemo("Thread2", two, one);    thread1.start();    thread2.start();    thread1.join();    thread2.join();} }

    运行上面的demo将看到程序被阻塞了,没法结束运行;只看到如下运行结果:

    Thread1 持有:objOne 对象锁,等待获取:objTwo对象锁 Thread2 持有:objTwo 对象锁,等待获取:objOne对象锁

    dc5825b46a7cccf36eaa215aa759cf38.png

    这demo没法结束运行就是由于产生了死锁,两个线程都在相互对待获取对方所持有的对象锁;

    这时候要解决问题就需要找出哪里出现了死锁, 通过代码走查通常不容易发现死锁 ,当然我们这程序很容易发现,因为我们刻意产生的死锁;所以就需要工具来检测死锁,这里可用的工具主要有:jconsole、jvisualvm、jstack等,这些工具其实都是jdk自带的,用法都很类似;

    这里使用jvisualvm来检测当前的demo程序是否产生了死锁;打开jvisualvm连接到当前的应用程序即可看到程序的监控信息,如内存、CPU、性能、GC等等;打开进入线程的tab项查看程序的线程信息,这里很明显的就看到了提示该程序被检测除了死锁!

    4ccf2723875dafcd464e51d953bdbc8e.png

    点击 线程Dump可以看到线程的堆栈信息,从中可以看到线程的详细信息,并定位死锁;

    cfc3d9450347cc4930931c39a00e6316.png

    从上图可以看到线程产生死锁的原因,Thrad2是等待Thread1、Thread1是等待Thread1, 从下图的堆栈信息即可定位死锁产生的位置;

    cb4cafd10d5e92f693f544daf93cc15f.png

    死锁扫描

    除了发现程序出现问题后我们去扫描死锁外,我们还可以实时的去扫描程序用于发现程序中是否存在死锁;

    JDK提供了MXBean Api可用于扫描程序是否存在死锁,ThreadMXBean提供了findDeadlockedThreads()方法,可以用于找到产生死锁的线程;这里在上面的demo程序中添加一个方法用于扫描死锁,虽然这种方法可以扫描到死锁但是由于每次都对线程打快照对程序性能会有比较大的影响,所以慎用;

    publicstaticvoidscanDeadLock(){    ThreadMXBean mxBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();    Runnable runnable = () -> {long[] ids = mxBean.findDeadlockedThreads();        System.out.println("扫描死锁...");if(ids !=null) {            ThreadInfo[] threadInfos = mxBean.getThreadInfo(ids);for(ThreadInfo threadInfo : threadInfos) {                System.out.println(threadInfo);            }        }    };    ScheduledExecutorService executorService =newScheduledThreadPoolExecutor(5, Executors.defaultThreadFactory());    executorService.scheduleAtFixedRate(runnable,1,5, TimeUnit.SECONDS);}

    8cfe5d7bcbe401dc3950a00c68ce0f9c.png

    避免死锁

    解决死锁最好的方法就是避免死锁了,比如上面的demo我们可以把直接使用无参数的lock()方法换为使用tryLock方法,tryLock还可以指定获取锁超时时间,到了超时时间还没获得到锁就会放弃获取锁,当然还有其它方法可以避免死锁;

    1、避免使用多个锁、长时间持有锁;

    2、设计好多个锁的获取顺序

    3、使用带超时的获取锁方法

    5b968c9f083d89373fc8e7d240ea3d24.png

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  • 死锁发生:两个或多个线程之间,互相持有对方需要的锁,而永久处于阻塞状态一、手写死锁代码:public class DeadLockSample extendsThread {privateString first;privateString second;publicDeadLockSample(String ...

    死锁发生:两个或多个线程之间,互相持有对方需要的锁,而永久处于阻塞状态

    一、手写死锁代码:

    public class DeadLockSample extendsThread {privateString first;privateString second;publicDeadLockSample(String name, String first, String second) {super(name);this.first =first;this.second =second;

    }

    @Overridepublic voidrun() {synchronized(first) {

    System.out.println(this.getName() + " obtained:" +first);try{

    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);synchronized(second){

    System.out.println(this.getName() + " obtained:" +second);

    }

    }catch(InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

    }

    }

    }public static void main(String[] args) throwsInterruptedException{

    String lockA= "lockA";

    String lockB= "lockB";

    DeadLockSample deadLockSample1= new DeadLockSample("thread1",lockA,lockB);

    DeadLockSample deadLockSample2= new DeadLockSample("thread2",lockB,lockA);

    deadLockSample1.start();

    deadLockSample2.start();

    deadLockSample1.join();

    deadLockSample2.join();

    }

    }

    二、死锁产生的四个条件:

    互斥:共享资源X和Y只能被一个线程占用

    占有且等待:线程T1已经获取共享资源X,在等待共享资源Y的时候,不释放共享资源X

    不可抢占:其他线程不能强行抢占线程T1占有的资源

    循环等待:线程T1等待线程T2占有的资源,线程T2等待线程T1占有的资源,这就是循环等待。

    三、死锁定位:

    jps -l

    jstack pid

    Found one Java-level deadlock:

    =============================

    "thread2":

    waiting to lock monitor 0x00007fa34c016148 (object 0x00000007957fc7d0, a java.lang.String),

    which is held by "thread1"

    "thread1":

    waiting to lock monitor 0x00007fa34c016358 (object 0x00000007957fc808, a java.lang.String),

    which is held by "thread2"

    Java stack information for the threads listed above:

    ===================================================

    "thread2":

    at com.example.demo.javaLession.lession18.DeadLockSample.run(DeadLockSample.java:41)

    - waiting to lock <0x00000007957fc7d0> (a java.lang.String)

    -locked <0x00000007957fc808> (a java.lang.String)

    "thread1":

    at com.example.demo.javaLession.lession18.DeadLockSample.run(DeadLockSample.java:41)

    -waiting to lock <0x00000007957fc808> (a java.lang.String)

    - locked <0x00000007957fc7d0> (a java.lang.String)

    Found 1 deadlock.

    四、预防死锁:

    破坏占有且等待条件:保证一次申请所有的资源。

    破坏不可抢占条件:synchronized无法做到,synchronized申请不到资源直接进入阻塞状态。

    java.util.concurrent Lock可以解决此问题

    破坏循环等待条件:需要对资源进行排序,然后按序申请资源

    五、修复死锁

    发生死锁无法在线解决,必须重启,修正程序本身的问题

    展开全文
  • java死锁定位与预防

    2018-06-23 00:24:48
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  • java死锁问题定位

    2016-10-22 10:32:00
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    2020-08-05 16:51:20
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  • java死锁检测

    2021-02-24 20:33:08
    * @Description: java死锁测试 * 进程id查看命令:jsp 找到对应的进程id * 通过jstack 进程id 输出死锁信息 * * 如何定位死循环导致的其他线程阻塞等待: * linux下top命令查看cpu使用率较高的java进程,进而...
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