如何排查Java應用的死鎖
首先，我們構造一個死鎖場景。
如何構造一個死鎖呢?
很簡單，只要讓線程1占有對象a的鎖后，再去請求對象b的鎖。與此同時，對象2已經占有了對象b的鎖，再請求對象a的鎖。線程1與線程2互相等待，形成了死鎖。(在面試中，也會被經常地要求手寫死鎖)
代碼如下：
- package com.example.dl;
- import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
- import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
- @RestController
- public class Controller {
- @RequestMapping("/test")
- public String testDeadLock() {
- final Object a = new Object();
- final Object b = new Object();
- new Thread(() -> {
- synchronized (a) {
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "占有了對象a的鎖");
- try {
- Thread.sleep(1000);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "請求對象b的鎖");
- synchronized (b) {
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "占有了對象b的鎖");
- }
- }, "Thread 1").start();
- new Thread(() -> {
- synchronized (b) {
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "占有了對象b的鎖");
- try {
- Thread.sleep(1000);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "請求對象a的鎖");
- synchronized (a) {
- System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "占有了對象a的鎖");
- }
- }
- }, "Thread 2").start();
- return "success";
- }
- }
輸出如下：
如果不施加干預，兩個線程將會一直僵持著。
這個只是一個簡單的死鎖場景，如果線上發生這樣的情況，該去如何定位呢?
我們把死鎖代碼放進一個簡單的SpringBoot中
使用mvn install打包后，將打好的jar包放進我們實驗的機器中，我的項目名稱就叫做dl
使用nohup java -jar dl-0.0.1-SNAPSHOT.jar & 部署運行
使用curl http:port/test調用接口，不出意外的話，現在程序發生了死鎖。
首先獲取到該java應用的進程，ps -ef | grep dl | grep -v grep，獲取到pid為12156
接著打印出該進程下線程的狀態，并輸出到dl.txt中，jstack 12156 > dl.txt
jstack可以用來生成虛擬機當前的線程快照，快速定位多線程使用不當引發的問題。
在該txt文件的末尾，我們可以看到以下的內容：
- Found one Java-level deadlock:
- =============================
- "Thread 2":
- waiting to lock monitor 0x00007f9ea8006008 (object 0x00000000e367d550, a java.lang.Object),
- which is held by "Thread 1"
- "Thread 1":
- waiting to lock monitor 0x00007f9ea8003f08 (object 0x00000000e367d560, a java.lang.Object),
- which is held by "Thread 2"
- Java stack information for the threads listed above:
- ===================================================
- "Thread 2":
- at com.example.dl.Controller.lambda$testDeadLock$1(Controller.java:40)
- - waiting to lock <0x00000000e367d550> (a java.lang.Object)
- - locked <0x00000000e367d560> (a java.lang.Object)
- at com.example.dl.Controller$$Lambda$469/1627217364.run(Unknown Source)
- at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
- "Thread 1":
- at com.example.dl.Controller.lambda$testDeadLock$0(Controller.java:25)
- - waiting to lock <0x00000000e367d560> (a java.lang.Object)
- - locked <0x00000000e367d550> (a java.lang.Object)
- at com.example.dl.Controller$$Lambda$468/117875601.run(Unknown Source)
- at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
- Found 1 deadlock.
可以清晰地看到，Thread 2請求一把被Thread 1占有的鎖，而Thread 1請求一把被Thread 2占有的鎖，這樣就構成了死鎖。
當然，這個場景非常的簡單，但是線上環境錯綜復雜，在接口響應越來越慢、cpu負載越來越高的時候，可以使用jstack命令，查看java進程內線程的狀態，看是否有死循環、死鎖等。
然后根據具體情況具體分析，比方說按照順序獲得對象的鎖，只能是從a到b的順序，線程1獲取a對象的鎖后，嘗試去獲取b對象的鎖時，線程2想要直接獲取b對象的鎖，則首先要獲取對象a的鎖，從而被線程1阻塞，等到線程1運行結束，釋放所有的鎖后，線程2才可以繼續運行。
或者說超時直接放棄，換synchronized為ReentranLock，使用其帶有時間的tryLock方法，一定時間內獲取不到鎖，直接放棄本次對鎖的申請。
