簡介

如果我們在程序中遇到線程死鎖的時候，該怎麼去解決呢？

本文將會從一個實際的例子出發，一步一步的揭開java問題解決的面紗。

死鎖的代碼

寫過java多線程程序的人應該都知道，多線程中一個很重要的事情就是狀態的同步，但是在狀態同步的過程中，一不小心就有可能會導致死鎖的問題。

一個最簡單的死鎖情況就是thread1佔有資源1，然後又要去獲取資源2. 而thread2佔有資源2，又要去獲取資源1的情況。

舉個具體的例子：

public class TestDeadLock {
    public static Object lock1= new Object();
    public static Object lock2= new Object();
    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable1= ()-> {
            System.out.println("in lock1");
            synchronized(lock1){
                System.out.println("Lock1 lock obj1");
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized(lock2){
                    System.out.println("Lock1 lock obj2");
                }
            }
        };

        Runnable runnable2= ()-> {
            System.out.println("in lock2");
            synchronized(lock2){
                System.out.println("Lock2 lock obj2");
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized(lock1){
                    System.out.println("Lock2 lock obj1");
                }
            }
        };

        Thread a = new Thread(runnable1);
        Thread b = new Thread(runnable2);
        a.start();
        b.start();
    }
}

我們運行上面的代碼：

in lock1
Lock1 lock obj1
in lock2
Lock2 lock obj2

發送了鎖循環等待的情況，程序執行不下去了，發送了死鎖。

control+break命令

在代碼很簡單的情況下，我們很容易就能分析出來死鎖的原因，但是如果是在一個非常龐大的線上項目的時候，分析代碼就沒有那麼容易了。

怎麼做呢？

今天教給大家一個方法，使用control+break命令。

control+break在linux表示的是Control+backslash，而在Windows下面就是Control+Break按鈕。

當然，還有一個更加通用的就是使用：

kill -QUIT pid命令。

我們用jps命令獲取到執行java程序的進程id，然後執行kill -QUIT命令。

執行完畢，我們會發現運行的java進程會輸出一些額外的日誌，這些額外的日誌就是我們找出死鎖的關鍵因素。

注意，這個kill命令並不會終止程序的運行。

輸出的內容比較多，我們一部分一部分的講解。

Full thread dump

日誌的第一部分就是Full thread dump，包含了JVM中的所有線程的狀態信息。

我們看一下我們代碼中的兩個關鍵線程信息：

"Thread-0" #13 prio=5 os_prio=31 cpu=4.86ms elapsed=230.16s tid=0x00007fc926061800 nid=0x6403 waiting for monitor entry  [0x0000700008d6a000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
    at com.flydean.TestDeadLock.lambda$main$0(TestDeadLock.java:21)
    - waiting to lock <0x0000000787e868f0> (a java.lang.Object)
    - locked <0x0000000787e868e0> (a java.lang.Object)
    at com.flydean.TestDeadLock$$Lambda$14/0x0000000800b69840.run(Unknown Source)
    at java.lang.Thread.run([email protected]/Thread.java:832)

"Thread-1" #14 prio=5 os_prio=31 cpu=4.32ms elapsed=230.16s tid=0x00007fc924869800 nid=0x6603 waiting for monitor entry  [0x0000700008e6d000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
    at com.flydean.TestDeadLock.lambda$main$1(TestDeadLock.java:36)
    - waiting to lock <0x0000000787e868e0> (a java.lang.Object)
    - locked <0x0000000787e868f0> (a java.lang.Object)
    at com.flydean.TestDeadLock$$Lambda$15/0x0000000800b69c40.run(Unknown Source)
    at java.lang.Thread.run([email protected]/Thread.java:832)

上面的輸出列出了線程名字，線程的優先級，cpu時間，是否是daemon線程，線程ID，線程狀態等有用的信息。

看到上面的輸出，我們看到兩個線程都是處於BLOCKED狀態，都在等待object monitor。

還記得線程的幾個狀態嗎？ 我們再來複習一下。

死鎖檢測

接下來的部分就是我們最關心的死鎖檢測了。

Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread-0":
  waiting to lock monitor 0x00007fc926807e00 (object 0x0000000787e868f0, a java.lang.Object),
  which is held by "Thread-1"

"Thread-1":
  waiting to lock monitor 0x00007fc926807f00 (object 0x0000000787e868e0, a java.lang.Object),
  which is held by "Thread-0"

Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"Thread-0":
    at com.flydean.TestDeadLock.lambda$main$0(TestDeadLock.java:21)
    - waiting to lock <0x0000000787e868f0> (a java.lang.Object)
    - locked <0x0000000787e868e0> (a java.lang.Object)
    at com.flydean.TestDeadLock$$Lambda$14/0x0000000800b69840.run(Unknown Source)
    at java.lang.Thread.run([email protected]/Thread.java:832)
"Thread-1":
    at com.flydean.TestDeadLock.lambda$main$1(TestDeadLock.java:36)
    - waiting to lock <0x0000000787e868e0> (a java.lang.Object)
    - locked <0x0000000787e868f0> (a java.lang.Object)
    at com.flydean.TestDeadLock$$Lambda$15/0x0000000800b69c40.run(Unknown Source)
    at java.lang.Thread.run([email protected]/Thread.java:832)

Found 1 deadlock.

上面的日誌我們可以很明顯的看出來，兩個線程分別獲得了對方需要的鎖，所以導致了死鎖。

同時還詳細的列出了thread stack的信息，供我們分析。

如果我們添加了參數-XX:+PrintConcurrentLocks，還會輸出各個線程的獲得的concurrent lock信息。

Heap信息

最後一部分是Heap的統計信息：

Heap
 garbage-first heap   total 133120K, used 3888K [0x0000000780000000, 0x0000000800000000)
  region size 1024K, 4 young (4096K), 0 survivors (0K)
 Metaspace       used 1122K, capacity 4569K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 108K, capacity 412K, committed 512K, reserved 1048576K

如果我們添加了-XX:+PrintClassHistogram命令，還可以額外的輸出class直方圖統計信息。

總結

上面就是使用Control+Break命令來分析java死鎖問題的具體例子，希望大家能夠喜歡。

本文作者：flydean程序那些事

本文鏈接：http://www.flydean.com/jvm-diagnostic-control-break/

本文來源：flydean的博客

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