一、 死锁的产生原因
并发死锁产生的原因一般是由于加锁顺序不一致引起的,假设一个事物需要获得连续获得两个资源的锁,如果执行事物的两个线程获得这两个锁的顺序不一致,就有可能产生死锁。
下面是我画的一个简单的说明图:
在Dead lock point, 第一个线程拥有A锁,想获得B锁, 第二个线程拥有B锁,想获得A锁,两个线程相互拥有另一个线程所等待的资源。
造成这种局面的原因就是两个线程加锁的顺序不一样,一旦程序中产生死锁,唯一能做的就是杀死进程,重启应用。
二、用java代码实现死锁
运行以下代码,程序会一直运行,不退出。
package concurrent.deadlock; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /** * Created by vincent on 2015/9/3. */ public class TestDeadLock { private static Lock lockA = new ReentrantLock(); private static Lock lockB = new ReentrantLock(); public static void main(String args[]){ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try{ lockA.lock(); TimeUnit.SECONDS.sleep(2); try{ lockB.lock(); }finally { lockB.unlock(); } }catch (InterruptedException e) { }finally { lockA.unlock(); } } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try{ lockB.lock(); TimeUnit.SECONDS.sleep(2); try{ lockA.lock(); }finally { lockA.unlock(); } }catch (InterruptedException e) { }finally { lockB.unlock(); } } }).start(); } }
代码链接: https://github.com/HongkaiWen/study/blob/master/src/main/java/concurrent/deadlock/TestDeadLock.java
三、程序产生死锁后的排查
产生死锁的现象就是程序停在那里,不会对调用者产生反馈。以我上边写的例子来说,就是程序无法退出。
下面以我这个例子来说明如何确定程序是因为死锁才停在那里。(这个程序是我故意写的死锁,一般的应用中是没有人会故意写死锁的,所以程序发生阻塞时,需要定位问题的原因)
windows平台:
我在我本机windows平台下运行我的死锁程序, 程序停在那里不动。
这时我打开jvisualvm.exe (jdk的bin目录下),这是一个图形界面程序,截图如下:
关于此界面的说明:
首先左侧是一个JVM的进程列表,在列表中我可以找到我的应用的进程,单击目标进程即可查看进程详细信息。
右边很明显了,红色字体提示检测到死锁,点击线程Dump就可以查看进一步的详细信息了。
下面是一条一条的时间线是所有线程的状态了,Thread-1 和 Thread-2是我们的用户线程,黄色代表等待状态。
下面是线程dump的信息,信息比较多,我贴出关键部分:
Found one Java-level deadlock: ============================= "Thread-1": waiting for ownable synchronizer 0x09df1d10, (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync), which is held by "Thread-0" "Thread-0": waiting for ownable synchronizer 0x09df1ef8, (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync), which is held by "Thread-1"
意思就是线程1等待线程2持有的资源,线程2等待线程1持有的资源,再下面的信息可以定位到具体代码的哪一行:
"Thread-1": at sun.misc.Unsafe.park(Native Method) - parking to wait for <0x09df1d10> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync) at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInterrupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:836) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(AbstractQueuedSynchronizer.java:870) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(AbstractQueuedSynchronizer.java:1199) at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLock.java:209) at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:285) at concurrent.TestDeadLock$2.run(TestDeadLock.java:40) at java.lang.Thread.run(Thread.java:745) "Thread-0": at sun.misc.Unsafe.park(Native Method) - parking to wait for <0x09df1ef8> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync) at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInterrupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:836) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(AbstractQueuedSynchronizer.java:870) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(AbstractQueuedSynchronizer.java:1199) at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLock.java:209) at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:285) at concurrent.TestDeadLock$1.run(TestDeadLock.java:22) at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
linux平台:
一般linux平台不太方便用图形界面的工具,而一般java的程序都是部署在linux平台上的,这种环境程序发生阻塞时要怎么办呢,和windows思路是一样的,只不过是工具不同而已。
首先我在linux上运行我的java程序,程序如期卡住。
这时,我运行进程查看命令,找到我的进程:
此时可以通过jstack命令导出jvm的栈调用信息:
下面是stack.txt中导出的信息(部分):
找到了和之前windows一样的信息。
Found one Java-level deadlock: ============================= "Thread-1": waiting for ownable synchronizer 0x00000000d6c68848, (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync), which is held by "Thread-0" "Thread-0": waiting for ownable synchronizer 0x00000000d6c68878, (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync), which is held by "Thread-1" Java stack information for the threads listed above: =================================================== "Thread-1": at sun.misc.Unsafe.park(Native Method) - parking to wait for <0x00000000d6c68848> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync) at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:186) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInterrupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:834) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(AbstractQueuedSynchronizer.java:867) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(AbstractQueuedSynchronizer.java:1197) at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLock.java:214) at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:290) at concurrent.deadlock.TestDeadLock$2.run(TestDeadLock.java:40) at java.lang.Thread.run(Thread.java:745) "Thread-0": at sun.misc.Unsafe.park(Native Method) - parking to wait for <0x00000000d6c68878> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync) at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:186) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInterrupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:834) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(AbstractQueuedSynchronizer.java:867) at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(AbstractQueuedSynchronizer.java:1197) at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLock.java:214) at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:290) at concurrent.deadlock.TestDeadLock$1.run(TestDeadLock.java:22) at java.lang.Thread.run(Thread.java:745) Found 1 deadlock.
四、死锁程序的预防与处理
避免 死锁的方法就是不要写 顺序不一致加锁 的代码
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。
预防 死锁可以采用finddebug插件去扫描代码发现死锁。
处理 死锁,如果运行中的程序已经发生死锁,据我所知没有别的办法,只能停止程序,代价非常大,所以要尽量避免死锁。
关于死锁的避免与预防有时间我再整理一下分享一下我的心得。
关于并发编程,想要写出正确可靠高性能的程序实在比较难,我知道的也是一些皮毛,欢迎大家批评指正,互相学习。
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