java并发--java的死锁

本篇结构:

  • 前言
  • 什么是死锁
  • 产生死锁的必要条件
  • 死锁的代码示例
  • 死锁排查
  • 如何避免死锁
  • 总结

一、前言

今天被问到什么是死锁,脑袋一抽,半天没想起来,想来就是不够熟悉了,就趁这个点儿记录一下,也顺便了解下分析死锁的方法,之前这块的经验的确不算多。

二、什么是死锁

那什么是死锁呢?

百度百科的解释:死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。

举个例子:生活中经常能看到很窄的巷子只能允许一辆车通过,但是有时就会出现两辆车迎头遇上的情况,这时候甲车等乙车让出路,乙车又等甲车让出路,甲车乙车互不相让,造成的结果就是两辆车卡在巷子里,都不能动了。

这个例子反映在程序中就是死锁。

线程一持有锁A,接着想获取锁B,而线程二持有锁B,接着想获取锁A,结果就是线程一等不到锁B,线程二等不到锁A,造成死锁。

三、产生死锁的必要条件

  1. 互斥条件:就是一个资源同时只能有一个进程占有,不能有两个或是两个以上的占有。
  2. 不可抢占条件:在一个进程所获取的资源在未使用完毕之前,资源申请者不能强行的从资源占有者手中抢夺资源。
  3. 占有申请条件:进程已经占有了一个资源,此时又申请新的资源;但这个新申请的资源已经被别的进程占有了,该进程就会阻塞,在获取申请的资源之前他还会一直占有已占有的那个资源。
  4. 循环等待条件:存在一个循环等待序列,p1等待p2,p2等待p3,p3等待p1。形成一个进程循环等待。

上述四个条件在死锁是会同时发送,也就是只要一个必要条件不通过,则就不会产生死锁。

四、死锁的代码示例

public class TestDeadLock {
    private static Lock lockA = new ReentrantLock();
    private static Lock lockB = new ReentrantLock();

    public static void main(String args[]) {
        new Thread(() -> {
            try {
                lockA.lock();
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                try {
                    lockB.lock();
                } finally {
                    lockB.unlock();
                }
            } catch (InterruptedException e) {

            } finally {
                lockA.unlock();
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            try {
                lockB.lock();
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                try {
                    lockA.lock();
                } finally {
                    lockA.unlock();
                }
            } catch (InterruptedException e) {

            } finally {
                lockB.unlock();
            }
        }).start();
    }
}

如上,是一个死锁的例子,运行代码会发现程序被阻塞,如果不进行人为干预,程序一直卡住。

相信看过上面代码都能很快找到问题,一个线程先持有了lockA,然后请求lockB,而另一个线程先持有了lockB,然后请求lockA,结果就是线程一等不到lockB(已经被线程二持有),线程二等不到lockA(已经被线程一持有),相互等待造成死锁。

五、死锁排查

这是我们主动创造的死锁,很容易定位,但现实代码中往往是没这么直观的,该怎么分析呢?

可以利用jdk的bin目录下的jvisualvm.exe工具,双击运行可以看到如下的图形界面:

左边是JVM进程列表,找到对应的进程双击查看,切换到线程栏目,可以看到右侧的信息,也特意截了个图:

可以看到正上方有检测到死锁的红字提示,接着看线程的状况,也可以发现是驻留的状态。

已经知道出现了死锁,就要确定哪里出现了死锁,可以点击右上方的线程Dump按钮,dump出可以找到一些关键信息:

大致是说:线程1在等待线程0持有的资源,线程0在等待线程1持有的资源。

接着看可以找到哪里出现死锁:

说36行和20行出现了死锁。

六、如何避免死锁

日常开发应该尽量避免死锁的产生。

  1. 尽量不要写顺序不一致加锁的代码
  2. 如果必须要写顺序不一致的加锁的代码,可以采用trylock 方法,避免程序一直等待
  3. 预防死锁可以采用finddebug插件去扫描代码发现死锁

如果出现了死锁,大约只能停止程序,代价非常大,所以要尽量避免死锁。

七、总结

上面大约都是纸上谈兵,各位做个参考即可,能有点帮助是最好了。

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