阿里二面：如何快速排查死鎖？如何避免死鎖？

（文末有驚喜）

前言

相信程序員都會碰上這樣的問題，Java死鎖如何排查？又如何解決呢？那麼，何爲死鎖呢？死鎖是指兩個或兩個以上的進程在執行過程當中，因爲競爭資源或者因爲彼此通訊而形成的一種阻塞的現象。今天老顧一次性來幫助你們解決Java死鎖的有關問題。

實例

死鎖的本質，舉個例子若是此時有一個線程 A ，按照先獲持有鎖 a 再獲取鎖 b的順序得到鎖，同時另一個線程 B，按照先獲取鎖 b 再獲取鎖 a 的順序獲取鎖。以下圖所示：

接着咱們用代碼模擬上線的執行過程

直接運行，發現主線程一直處於執行中,一直沒法結束

經過jdk工具jps、jstack排查死鎖問題

步驟一：使用jsp查找程序進行

jps：jdk提供的一個工具，能夠查看到正在運行的java進程

步驟二：使用jstack查看線程堆棧信息

jstack：jdk提供的一個工具，能夠查看java進程中線程堆棧信息。更詳細的用法見文檔最後。

$ jstack 96521複製代碼

從上面的堆棧信息中咱們能夠發現這個內容：「Found one Java-level deadlock」，表示程序中發現了一個死鎖，後面包含跟多詳細的信息，重點下面：

死鎖的代碼是在DeadLock.java的32行和18行，此時咱們就能夠去優化代碼，解決死鎖問題。

經過jdk提供的工具jconsole排查死鎖問題

jconsole：jdk提供的一個可視化的工具，方便排查程序的一些問題，如：程序內存溢出、死鎖問題等等。更詳細的用法見文檔最後。

jconsole位於jdk的bin目錄中

$ jconsole複製代碼

能夠看到咱們的程序，點擊鏈接。

在jconsole窗口中查看線程堆棧信息

點擊「檢測死鎖」，能夠看到程序死鎖信息

上圖中能夠看到詳細的死鎖信息，和jstack中信息相似

經過jdk提供的工具VisualVM排查死鎖問題

VisualVM：jdk提供的一個很是強大的排查java程序問題的一個工具，能夠監控程序的性能、查看jvm配置信息、堆快照、線程堆棧信息。算是程序優化的必備工具。

工具位於jdk的bin目錄中。

$ jvisualvm複製代碼

切換到「線程」窗口

執行提示有死鎖狀況。在線程窗口中點擊「線程Dump」按鈕

查看堆棧信息

線程堆棧快照的信息和jstack查看到的信息同樣，便可發現死鎖代碼

如何避免死鎖？

咱們知道了死鎖如何產生的，那麼就知道該如何去預防。若是一個線程每次只能獲取一個鎖，那麼就不會出現因爲嵌套持有鎖順序致使的死鎖。

1. 正確的順序得到鎖

若是必須獲取多個鎖，咱們就要考慮不一樣線程獲取鎖的順序，

上面的例子出現死鎖的根本緣由就是獲取所的順序是亂序的，超乎咱們控制的。上面例子最理想的狀況就是把業務邏輯抽離出來，把獲取鎖的代碼放在一個公共的方法裏面，讓這兩個線程獲取鎖都是從個人公共的方法裏面獲取。

當Thread1線程進入公共方法時，獲取了A鎖，另外Thread2又進來了，可是A鎖已經被Thread1線程獲取了，因此只能阻塞等待。Thread1接着又獲取鎖B，Thread2線程就不能再獲取不到了鎖A，更別說再去獲取鎖B了，這樣就有必定的順序了。只有當線程1釋放了全部鎖，線程B才能獲取。

好比前面的例子咱們改爲

查看打印結果，咱們發現 線程0 獲取成功而後線程1才能繼續獲取

2. 超時放棄

當線程獲取鎖超時了則放棄，這樣就避免了出現死鎖獲取的狀況。當使用synchronized關鍵詞提供的內置鎖時，只要線程沒有得到鎖，那麼就會永遠等待下去，然而Lock接口提供了boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException方法，該方法能夠按照固定時長等待鎖，所以線程能夠在獲取鎖超時之後，主動釋放以前已經得到的全部的鎖。經過這種方式，也能夠頗有效地避免死鎖。

總結

死鎖就是「兩個任務以不合理的順序互相爭奪資源」形成，所以爲了規避死鎖，應用程序須要妥善處理資源獲取的順序。 另外有些時候，死鎖並不會立刻在應用程序中體現出來，在一般狀況下，都是應用在生產環境運行了一段時間後，纔開始慢慢顯現出來，在實際測試過程當中，因爲死鎖的隱蔽性，很難在測試過程當中及時發現死鎖的存在，並且在生產環境中，應用出現了死鎖，每每都是在應用情況最糟糕的時候——在高負載狀況下。所以，開發者在開發過程當中要謹慎分析每一個系統資源的使用狀況，合理規避死鎖。

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