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learn.lianglianglee.com/专栏/Java 并发编程 78 讲-完/69 如何用命令行和代码定位死锁？.md.html
周伟 0f006e4e9b add
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<title>69 如何用命令行和代码定位死锁？.md.html</title>
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<a href="/专栏/Java 并发编程 78 讲-完/72 final 的三种用法是什么？.md.html">72 final 的三种用法是什么？.md.html</a>
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<a href="/专栏/Java 并发编程 78 讲-完/73 为什么加了 final 却依然无法拥有“不变性”？.md.html">73 为什么加了 final 却依然无法拥有“不变性”？.md.html</a>
</li>
<li>
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</li>
<li>
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<li>
<a href="/专栏/Java 并发编程 78 讲-完/78 一份独家的 Java 并发工具图谱.md.html">78 一份独家的 Java 并发工具图谱.md.html</a>
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<p id="tip" align="center"></p>
<div><h1>69 如何用命令行和代码定位死锁？</h1>
<p>本课时我们主要介绍“如何用命令和代码来定位死锁”。</p>
<p>在此之前，我们介绍了什么是死锁，以及死锁发生的必要条件。当然，即便我们很小心地编写代码，也必不可免地依然有可能会发生死锁，一旦死锁发生，<strong>第一步要做的就是把它给找到</strong>，因为在找到并定位到死锁之后，才能有接下来的补救措施，比如解除死锁、解除死锁之后恢复、对代码进行优化等；若找不到死锁的话，后面的步骤就无从谈起了。</p>
<p>下面就来看一下是如何用命令行的方式找到死锁的。</p>
<h3>命令：jstack</h3>
<p>这个命令叫作 jstack，它能看到我们 Java 线程的一些相关信息。如果是比较明显的死锁关系，那么这个工具就可以直接检测出来；如果死锁不明显，那么它无法直接检测出来，不过我们也可以<strong>借此来分析线程状态，进而就可以发现锁的相互依赖关系</strong>，所以这也是很有利于我们找到死锁的方式。</p>
<p>我们就来试一试，执行这个命令。</p>
<p>首先，我们运行一下第 67 讲的必然发生死锁的 <strong>MustDeadLock</strong> 类：</p>
<pre><code class="language-java">/**
* 描述： 必定死锁的情况
*/
public class MustDeadLock implements Runnable {
public int flag;
static Object o1 = new Object();
static Object o2 = new Object();
public void run() {
System.out.println(&quot;线程&quot;+Thread.currentThread().getName() + &quot;的flag为&quot; + flag);
if (flag == 1) {
synchronized (o1) {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (o2) {
System.out.println(&quot;线程1获得了两把锁&quot;);
}
}
}
if (flag == 2) {
synchronized (o2) {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (o1) {
System.out.println(&quot;线程2获得了两把锁&quot;);
}
}
}
}
public static void main(String[] argv) {
MustDeadLock r1 = new MustDeadLock();
MustDeadLock r2 = new MustDeadLock();
r1.flag = 1;
r2.flag = 2;
Thread t1 = new Thread(r1, &quot;t1&quot;);
Thread t2 = new Thread(r2, &quot;t2&quot;);
t1.start();
t2.start();
}
}
</code></pre>
<p>由于它发生了死锁，在我们没有干预的情况下，程序在运行后就不会停止；然后打开我们的终端，执行 ${JAVA_HOME}/bin/jps 这个命令，就可以查看到当前 Java 程序的 pid，我的执行结果如下：</p>
<pre><code class="language-java">56402 MustDeadLock
56403 Launcher
56474 Jps
55051 KotlinCompileDaemon
</code></pre>
<p>有多行，可以看到第一行是 MustDeadLock 这类的 pid 56402；然后我们继续执行下一个命令，${JAVA_HOME}/bin/jstack 加空格，接着输入我们刚才所拿到的这个类的 pid，也就是 56402，所以完整的命令是 ${JAVA_HOME}/bin/jstack 56402；最后它会打印出很多信息，就包含了线程获取锁的信息，比如<strong>哪个线程获取哪个锁，它获得的锁是在哪个语句中获得的，它正在等待或者持有的锁是什么</strong>等，这些重要信息都会打印出来。我们截取一部分和死锁相关的有用信息，展示如下：</p>
<pre><code class="language-java">Found one Java-level deadlock:
=============================
&quot;t2&quot;:
waiting to lock monitor 0x00007fa06c004a18 (object 0x000000076adabaf0, a java.lang.Object),
which is held by &quot;t1&quot;
&quot;t1&quot;:
waiting to lock monitor 0x00007fa06c007358 (object 0x000000076adabb00, a java.lang.Object),
which is held by &quot;t2&quot;
Java stack information for the threads listed above:
===================================================
&quot;t2&quot;:
at lesson67.MustDeadLock.run(MustDeadLock.java:31)
- waiting to lock &lt;0x000000076adabaf0&gt; (a java.lang.Object)
- locked &lt;0x000000076adabb00&gt; (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
&quot;t1&quot;:
at lesson67.MustDeadLock.run(MustDeadLock.java:19)
- waiting to lock &lt;0x000000076adabb00&gt; (a java.lang.Object)
- locked &lt;0x000000076adabaf0&gt; (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Found 1 deadlock
</code></pre>
<p>在这里它首先会打印“Found one Java-level deadlock”，表明“找到了一个死锁”，然后是更详细的信息，从中间这部分的信息中可以看出，t2 线程想要去获取这个尾号为 af0 的锁对象，但是它被 t1 线程持有，同时 t2 持有尾号为 b00 的锁对象；相反，t1 想要获取尾号为 b00 的锁对象，但是它被 t2 线程持有，同时 t1 持有的却是尾号为 af0 的锁对象，这就形成了一个依赖环路，发生了死锁。最后它还打印出了“Found 1 deadlock.”，可以看出，jstack 工具不但帮我们找到了死锁，甚至还把<strong>哪个线程、想要获取哪个锁、形成什么样的环路</strong>都告诉我们了，当我们有了这样的信息之后，死锁就非常容易定位了，所以接下来我们就可以进一步修改代码，来避免死锁了。</p>
<p>以上就是利用 jstack 来定位死锁的方法，jstack 可以用来帮助我们分析线程持有的锁和需要的锁，然后分析出是否有循环依赖形成死锁的情况。</p>
<h4>代码：ThreadMXBean</h4>
<p>下面我们再看一下用代码来定位死锁的方式。</p>
<p>我们会用到 ThreadMXBean 工具类，代码示例如下：</p>
<pre><code class="language-java">public class DetectDeadLock implements Runnable {
public int flag;
static Object o1 = new Object();
static Object o2 = new Object();
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+&quot; flag = &quot; + flag);
if (flag == 1) {
synchronized (o1) {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (o2) {
System.out.println(&quot;线程1获得了两把锁&quot;);
}
}
}
if (flag == 2) {
synchronized (o2) {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (o1) {
System.out.println(&quot;线程2获得了两把锁&quot;);
}
}
}
}
public static void main(String[] argv) throws InterruptedException {
DetectDeadLock r1 = new DetectDeadLock();
DetectDeadLock r2 = new DetectDeadLock();
r1.flag = 1;
r2.flag = 2;
Thread t1 = new Thread(r1,&quot;t1&quot;);
Thread t2 = new Thread(r2,&quot;t2&quot;);
t1.start();
t2.start();
Thread.sleep(1000);
ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
long[] deadlockedThreads = threadMXBean.findDeadlockedThreads();
if (deadlockedThreads != null &amp;&amp; deadlockedThreads.length &gt; 0) {
for (int i = 0; i &lt; deadlockedThreads.length; i++) {
ThreadInfo threadInfo = threadMXBean.getThreadInfo(deadlockedThreads[i]);
System.out.println(&quot;线程id为&quot;+threadInfo.getThreadId()+&quot;,线程名为&quot; + threadInfo.getThreadName()+&quot;的线程已经发生死锁，需要的锁正被线程&quot;+threadInfo.getLockOwnerName()+&quot;持有。&quot;);
}
}
}
}
</code></pre>
<p>这个类是在前面 MustDeadLock 类的基础上做了升级，MustDeadLock 类的主要作用就是让线程 1 和线程 2 分别以不同的顺序来获取到 o1 和 o2 这两把锁，并且形成死锁。在 main 函数中，在启动 t1 和 t2 之后的代码，是我们本次新加入的代码，我们用 Thread.sleep(1000) 来确保已经形成死锁，然后利用 ThreadMXBean 来检查死锁。</p>
<p>通过 ThreadMXBean 的 findDeadlockedThreads 方法，可以获取到一个 deadlockedThreads 的数组，然后进行判断，当这个数组不为空且长度大于 0 的时候，我们逐个打印出对应的线程信息。比如我们打印出了<strong>线程 id，也打印出了线程名，同时打印出了它所需要的那把锁正被哪个线程所持有</strong>，那么这一部分代码的运行结果如下。</p>
<pre><code class="language-java">t1 flag = 1
t2 flag = 2
线程 id 为 12，线程名为 t2 的线程已经发生死锁，需要的锁正被线程 t1 持有。
线程 id 为 11，线程名为 t1 的线程已经发生死锁，需要的锁正被线程 t2 持有。
</code></pre>
<p>一共有四行语句，前两行是“t1 flag = 1“、“t2 flag = 2”，这是发生死锁之前所打印出来的内容；然后的两行语句就是我们检测到的死锁的结果，可以看到，它打印出来的是“线程 id 为 12，线程名为 t2 的线程已经发生了死锁，需要的锁正被线程 t1 持有。”同样的，它也会打印出“线程 id 为 11，线程名为 t1 的线程已经发生死锁，需要的锁正被线程 t2 持有。”</p>
<p>可以看出，ThreadMXBean 也可以帮我们找到并定位死锁，如果我们在业务代码中加入这样的检测，那我们就可以在发生死锁的时候及时地定位，<strong>同时进行报警等其他处理</strong>，也就增强了我们程序的健壮性。</p>
<h3>总结</h3>
<p>下面进行总结。本课时我们介绍了两种方式来定位代码中的死锁，在发生死锁的时候，我们可以用 jstack 命令，或者在代码中利用 ThreadMXBean 来帮我们去找死锁。</p>
</div>
</div>
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