(1)死锁案例

/*** 一个简单的死锁类

* main方法中启动两个线程，分别调用methodA和methodB方法

* methodA方法首先获取到a对象的锁，睡眠1秒钟

* 此时methodB方法执行获取到b对象的锁，睡眠1秒

* 此时methodA需要去获取b对象的锁才能继续执行，但是b锁没有被释放无法获取到

* 此时methodB需要去获取a对象的锁才能继续执行，但是a锁没有被释放无法获取到

* 从而两者相互等待，都需要得到对方锁定的资源才能继续执行，从而死锁。*/

public classDeadLock {private static String a = "1";private static String b = "2";public voidmethodA() {synchronized(a) {

System.out.println("我是A方法中获得到了A锁");try{

Thread.sleep(1000);

}catch(InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}synchronized(b) {

System.out.println("我是A方法中获取到b锁");

}

}

}public voidmethodB() {synchronized(b) {

System.out.println("我是B方法中获得到了b锁");try{

Thread.sleep(1000);

}catch(InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}synchronized(a) {

System.out.println("我是B方法中获取到a锁");

}

}

}public static voidmain(String[] args) {new Thread(() ->{

d.methodA();

}).start();new Thread(() ->{

d.methodB();

}).start();//new Thread(new Runnable() {//@Override//public void run() {//d.methodB();//}//}).start();}

}

(2)死锁

1、死锁的定义：进程中的每一个线程都在等待该组线程释放资源以此来运行自己，则该组进程是死锁的。

2、死锁产生的条件：

1)互斥条件：一段时间内某资源只由一个线程占用。如果此时还有其它线程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的线程用毕释放。

2)请求和保持条件：线程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它线程占有，此时请求线程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。

3)不可剥夺条件：线程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。

4)循环且等待条件：若干线程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

注意：打破四个必要条件之一就能有效预防死锁的发生。

3、死锁产生的原因

1)竞争资源引起进程死锁：

a、竞争不可剥夺资源：系统中只有一台打印机，可供进程P1使用，假定P1已占用了打印机，若P2继续要求打印机打印将阻塞

b、竞争临时资源：如缓冲区内的消息

2)进程间推进顺序非法

4、解决死锁的方法

1)预防死锁：

a、打破互斥条件：即允许进程同时访问某些资源。但是有的资源是不允许被同时访问的，像打印机等等，这是由资源本身的属性所决定的。

b、打破不可抢占条件：当一进程占有一独占性资源后又申请一独占性资源而无法满足，则退出原占有的资源。

c、打破占有且申请条件：采用资源预先分配策略，即进程运行前申请全部资源，满足则运行，不然就等待，这样就不会占有且申请。

d、打破循环等待条件：实现资源有序分配策略，对所有设备实现分类编号，所有进程只能采用按序号递增的形式申请资源。

2)避免死锁：

银行家算法：当进程请求一组资源时，假设系统同意该请求，从而改变了系统的状态，然后确定其结果是否还处于安全状态。如果是，同意这个请求；如果不是，阻塞该进程知道同意该请求后系统状态仍然是安全的。

3)解除死锁：先检测是否有死锁，若有则解除死锁。

a、检测死锁：利用Jstack命令打印Java堆栈信息来定位线程出现长时间停顿的原因

b、解除死锁：若发现有线程死锁后，应立即把它从死锁状态中解除，方法如下：

剥夺资源：从其它进程剥夺足够数量的资源给死锁进程，以解除死锁状态；

撤销线程：可以直接撤消死锁进程或撤消代价最小的进程，直至有足够的资源可用即死锁状态解除为止；

死锁是多进程环境下的一种假死现象，即产生死锁的进程都处于等待状态。只要满足了下面四个必要条件，就有可能产生死锁：

互斥条件：进程对所分配到的资源不允许其他进程进行访问，若其他进程访问该资源，只能等待，直至占有该资源的进程使用完成后释放该资源

请求和保持条件：进程获得一定的资源之后，又对其他资源发出请求，但是该资源可能被其他进程占有，此事请求阻塞，但又对自己获得的资源保持不放

不可剥夺条件：是指进程已获得的资源，在未完成使用之前，不可被剥夺，只能在使用完后自己释放

环路等待条件：是指进程发生死锁后，必然存在一个进程–资源之间的环形链

一旦产生了死锁，程序将不再往下执行。那么应该怎么分析程序是否产生了死锁呢？本节来介绍一种使用Java Dump分析死锁的方法。

1.包含死锁的程序

下面是一段包含死锁的程序：DeadLock.java

public class DeadLock {

final Object lockA = new Object();

final Object lockB = new Object();

public static void main(String[] args) {

DeadLock demo = new DeadLock();

demo.startLock();

}

public void startLock(){

ThreadA a= new ThreadA(lockA,lockB);

ThreadB b= new ThreadB(lockA,lockB);

//start threads

a.start();

b.start();

}

}

class ThreadA extends Thread{

private Object lockA = null;

private Object lockB = null;

public ThreadA(Object a, Object b){

this.lockA = a;

this.lockB = b;

}

public void run() {

synchronized (lockA) {

System.out.println("*** Thread A: ***: Lock A" );

try {

sleep(3000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

synchronized (lockB) {

System.out.println("*** Thread A: ***: Lock B" );

}

}

System.out.println("*** Thread A: ***: Finished" );

}

}

class ThreadB extends Thread{

private Object lockA = null;

private Object lockB = null;

public ThreadB(Object a, Object b){

this.lockA = a;

this.lockB = b;

}

public void run() {

synchronized (lockB) {

System.out.println("*** Thread B: ***: Lock B" );

try {

sleep(3000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

synchronized (lockA) {

System.out.println("*** Thread B: ***: Lock A" );

}

}

System.out.println("*** Thread B: ***: Finished" );

}

}

说明：以上代码中，有两个共享资源lockA和lockB，同时启动两个线程a和b，其中线程a先申请资源lockA，然后睡3秒，再去申请资源lockB；线程b先申请资源lockB，然后也睡3秒，再去申请资源lockA。当线程a启动并申请到资源lockA然后睡3秒时，这时线程b启动并申请到资源lockB也睡3秒；等线程a睡醒后去申请资源lockB，发现资源lockB被其他线程占用，所以线程a就开始等待；等线程b睡醒后去申请资源lockA，发现资源lockA也被其他线程占用，然后线程b也开始等待。如此这般，a和b就进入了循环等待的死锁状态。

2.使用JDK的Thread Dump工具分析死锁

这里介绍一种在Windows和Linux下，使用JDK提供的Thread Dump工具分析死锁的办法。

1.Windows下使用Thread Dump分析死锁

(1)编译并执行DeadLock.java程序

image

(2)按Ctrl + Break(或者fn + b)分析死锁

image

image

2.Linux下使用Thread Dump分析死锁

(1)编译并执行DeadLock.java程序

image

(2)使用kill -3 PID分析死锁

新打开一个终端，查看jps进程号，使用kill -3 PID杀死死锁进程：

image

原来的终端窗口会显示检测到的死锁信息：

image

死锁分析是一门非常重要的技术手段。使用Thread Dump工具可以方便的检测出程序是否包含死锁。

本节介绍了Java中使用Thread Dump工具分析死锁的详细过程。祝你玩的愉快！

废话不多说，直接看下面死锁代码，这是一个典型的死锁，线程1拿到A锁获取B锁，线程2拿到B锁获取A锁

public class DeadLockTest

{

private static Object A = new Object(), B = new Object();

public static void main(String[] args)

{

new Thread(() -> {

System.out.println("线程1开始执行...");

synchronized (A)

{

try

{

System.out.println("线程1拿到A锁");

//休眠两秒让线程2有时间拿到B锁

Thread.sleep(2000);

} catch (Exception e)

{

e.printStackTrace();

}

synchronized (B)

{

System.out.println("线程1拿到B锁");

}

}

}).start();

new Thread(() -> {

System.out.println("线程2开始执行...");

synchronized (B)

{

try

{

System.out.println("线程2拿到B锁");

//休眠两秒让线程1有时间拿到A锁

Thread.sleep(2000);

} catch (Exception e)

{

e.printStackTrace();

}

synchronized (A)

{

System.out.println("线程2拿到A锁");

}

}

}).start();

}

}

我们使用编译并运行这段代码，结果一目了然了

实际上线程1永远获取不到B锁，线程2永远获取不到A锁，问题如何排查解决呢。

方式一： 通过jps+jstack命令

我们可以通过jps命令(jps位于jdk的bin目录下，其作用是显示当前系统的java进程情况，及其id号。)获取当前进程的id

id为6988的进程即使刚刚产生死锁的程序，我们记住这个id。使用jstack 命令去查看该线程的dump日志信息，如下图

可以看到标红的信息，此dump文件告诉了我们死锁发生的位置，我们就可以跟进代码继续去排查程序中的问题。

方式二：通过jconsole

在windons命令窗口 ，输出 JConsole，选择本地进程，选择DeadLockTest点下面的连接

点线程，点击检测死锁

同样可以定位到死锁信息，以及死锁发生的位置，如下图

方式三：使用jvisualvm

选择线程

点进去我们看下信息，会发现同样定位到了死锁相关信息，以及死锁发生的位置