分享Java死锁的4种排查工具

目录

• 死锁示例
• 死锁产生原因
• 死锁排查
• 方案 1：jstack
• 方案 2：jconsole
• 方案 3：jvisualvm
• 方案 4：jmc
• 总结

前言：

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），都在等待对方停止执行，以取得系统资源，但是没有一方提前退出，就称为死锁。

死锁示例

接下来，我们先来演示一下 Java 中最简单的死锁，我们创建两个锁和两个线程，让线程 1 先拥有锁 A，然后在 1s 后尝试获取锁 B，同时我们启动线程 2，让它先拥有锁 B，然后在 1s 之后尝试获取锁 A，这时就会出现相互等待对方释放锁的情况，从而造成死锁的问题，

具体代码如下：

public class DeadLockExample {
    public static void main(String[] args) {
        Object lockA = new Object(); // 创建锁 A
        Object lockB = new Object(); // 创建锁 B

        // 创建线程 1
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 先获取锁 A
                synchronized (lockA) {
                    System.out.println("线程 1:获取到锁 A!");
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    // 尝试获取锁 B
                    System.out.println("线程 1:等待获取 B...");
                    synchronized (lockB) {
                        System.out.println("线程 1:获取到锁 B!");
                    }
                }
            }
        });
        t1.start(); // 运行线程

        // 创建线程 2
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 先获取锁 B
                synchronized (lockB) {
                    System.out.println("线程 2:获取到锁 B!");
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    // 尝试获取锁 A
                    System.out.println("线程 2:等待获取 A...");
                    synchronized (lockA) {
                        System.out.println("线程 2:获取到锁 A!");
                    }
                }
            }
        });
        t2.start(); // 运行线程
    }
}

以上程序的执行结果如下： 

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。

死锁产生原因

通过以上示例，我们可以得出结论，要产生死锁需要满足以下 4 个条件：

• 互斥条件：指运算单元（进程、线程或协程）对所分配到的资源具有排它性，也就是说在一段时间内某个锁资源只能被一个运算单元所占用。
• 请求和保持条件：指运算单元已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它运算单元占有，此时请求运算单元阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
• 不可剥夺条件：指运算单元已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺。
• 环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在运算单元和资源的环形链，即运算单元正在等待另一个运算单元占用的资源，而对方又在等待自己占用的资源，从而造成环路等待的情况。

只有以上 4 个条件同时满足，才会造成死锁问题。

死锁排查

如果程序出现死锁问题，可通过以下 4 种方案中的任意一种进行分析和排查。

方案 1：jstack

我们在使用 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 平台上简单察看当前 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。

方案 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： 

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： 

方案 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： 

 单机鼠标进入“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： 

方案 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

死锁是因为两个或两个以上的运算单元，都在等待对方停止执行，以取得系统资源，但没有一方提前退出，于是就出现了死锁。

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。

到此这篇关于分享Java死锁的4种排查工具的文章就介绍到这了,更多相关Java死锁排查内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！