面试题：java如何快速排查死锁？如何避免死锁？

前言

相信程序员都会碰上这样的问题，Java死锁如何排查？又如何解决呢？那么，何为死锁呢？死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象。今天一次性来帮助大家解决Java死锁的有关问题。

实例

死锁的本质，举个例子如果此时有一个线程 A ，按照先获持有锁 a 再获取锁 b的顺序获得锁，同时另外一个线程 B，按照先获取锁 b 再获取锁 a 的顺序获取锁。如下图所示：

接着我们用代码模拟上线的执行过程

直接运行，发现主线程一直处于执行中,一直无法结束

通过jdk工具jps、jstack排查死锁问题

步骤一：使用jsp查找程序进行

jps：jdk提供的一个工具，可以查看到正在运行的java进程

步骤二：使用jstack查看线程堆栈信息

jstack：jdk提供的一个工具，可以查看java进程中线程堆栈信息。更详细的用法见文档最后。

$ jstack 96521复制代码

从上面的堆栈信息中我们可以发现这个内容：“Found one Java-level deadlock”，表示程序中发现了一个死锁，后面包含更多详细的信息，重点下面：

死锁的代码是在DeadLock.java的32行和18行，此时我们就可以去优化代码，解决死锁问题。

通过jdk提供的工具jconsole排查死锁问题

jconsole：jdk提供的一个可视化的工具，方便排查程序的一些问题，如：程序内存溢出、死锁问题等等。更详细的用法见文档最后。jconsole位于jdk的bin目录中

$ jconsole复制代码

可以看到我们的程序，点击连接。

在jconsole窗口中查看线程堆栈信息

点击“检测死锁”，可以看到程序死锁信息

上图中可以看到详细的死锁信息，和jstack中信息类似。

通过jdk提供的工具VisualVM排查死锁问题

VisualVM：jdk提供的一个非常强大的排查java程序问题的一个工具，可以监控程序的性能、查看jvm配置信息、堆快照、线程堆栈信息。算是程序优化的必备工具。工具位于jdk的bin目录中。

$ jvisualvm复制代码

切换到“线程”窗口

执行提示有死锁情况。在线程窗口中点击“线程Dump”按钮。

查看堆栈信息

线程堆栈快照的信息和jstack查看到的信息一样，即可发现死锁代码。

如何避免死锁？

我们知道了死锁如何产生的，那么就知道该如何去预防。如果一个线程每次只能获取一个锁，那么就不会出现由于嵌套持有锁顺序导致的死锁。

1. 正确的顺序获得锁

如果必须获取多个锁，我们就要考虑不同线程获取锁的顺序。

上面的例子出现死锁的根本原因就是获取所的顺序是乱序的，超乎我们控制的。上面例子最理想的情况就是把业务逻辑抽离出来，把获取锁的代码放在一个公共的方法里面，让这两个线程获取锁都是从我的公共的方法里面获取。

当Thread1线程进入公共方法时，获取了A锁，另外Thread2又进来了，但是A锁已经被Thread1线程获取了，所以只能阻塞等待。Thread1接着又获取锁B，Thread2线程就不能再获取不到了锁A，更别说再去获取锁B了，这样就有一定的顺序了。只有当线程1释放了所有锁，线程B才能获取。

比如前面的例子我们改成

查看打印结果，我们发现 线程0 获取成功然后线程1才能继续获取

2. 超时放弃

当线程获取锁超时了则放弃，这样就避免了出现死锁获取的情况。当使用synchronized关键词提供的内置锁时，只要线程没有获得锁，那么就会永远等待下去，然而Lock接口提供了boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException方法，该方法可以按照固定时长等待锁，因此线程可以在获取锁超时以后，主动释放之前已经获得的所有的锁。通过这种方式，也可以很有效地避免死锁。

总结

死锁就是“两个任务以不合理的顺序互相争夺资源”造成，因此为了规避死锁，应用程序需要妥善处理资源获取的顺序。另外有些时候，死锁并不会马上在应用程序中体现出来，在通常情况下，都是应用在生产环境运行了一段时间后，才开始慢慢显现出来，在实际测试过程中，由于死锁的隐蔽性，很难在测试过程中及时发现死锁的存在，而且在生产环境中，应用出现了死锁，往往都是在应用状况最糟糕的时候——在高负载情况下。因此，开发者在开发过程中要谨慎分析每个系统资源的使用情况，合理规避死锁。