面试刷题18死锁是怎么产生的?如何定位修复？

Z时代
2024-01-10
分类：综合

死锁是并发编程的难点问题。

大家好，我是李福春，我在准备面试，今天的问题是：

死锁是如何产生的？如何定位？如何修复和避免？

答：死锁是一种特定的程序状态，一般是多线程场景下两个以上的线程互相持有对方需要的锁而处于的永久阻塞状态。

定位方法：jstack分析线程的栈信息可以定位出来；或者使用ThreadMXBean相关的api在程序中打印出相关的死锁信息；

修复和规避：死锁问题一般无法在线解决，一般紧急的先重启应用保证可用；然后在开发环境采用互相代码审查，使用预防性工具比如finBugs提前发现可能发生死锁的程序，修复程序本身的问题。

死锁的产生和定位

死锁的产生场景场景如下图：

死锁代码示例

package org.example.mianshi.deadlock;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * 作者:     carter
 * 创建日期:  2020/3/30 12:09
 * 描述:     死锁例子
 */
public class DeadLockApp {
    public static void main(String[] args) {
        String first = "LockA";
        String second = "LockB";
        MyThread a = new MyThread("a", first, second);
        MyThread b = new MyThread("b", second, first);
        a.start();
        b.start();
        try {
            a.join();
            b.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static class MyThread extends Thread {
        private final String first;
        private final String second;
        public MyThread(String name, String first, String second) {
            super(name);
            this.first = first;
            this.second = second;
        }
        @Override
        public void run() {
            synchronized (first) {
                System.out.println(this.getName() + " invoke first:" + first);
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    synchronized (second) {
                        System.out.println(this.getName() + " invoke second:" + second);
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

jstack分析死锁

1，找出运行程序的进程ID, ps -ef | grep java 2, 使用jstack pid 来分析线程的状态；

运行效果：

诊断结果：

使用api定位死锁信息

package org.example.mianshi.deadlock;
import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.lang.management.ThreadMXBean;
import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * 作者:     carter
 * 创建日期:  2020/3/30 12:09
 * 描述:     死锁例子
 */
public class DeadLockApp {
  private static final    ScheduledExecutorService threadPool = Executors.newScheduledThreadPool(1);
    public static void main(String[] args) {
        checkDeadLockByThreadMXBean();
        String first = "LockA";
        String second = "LockB";
        MyThread a = new MyThread("a", first, second);
        MyThread b = new MyThread("b", second, first);
        a.start();
        b.start();
        try {
            a.join();
            b.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    private static void checkDeadLockByThreadMXBean() {
        ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
        threadPool.scheduleAtFixedRate(()->{
            long[] deadlockedThreads = threadMXBean.findDeadlockedThreads();
            if (deadlockedThreads!=null && deadlockedThreads.length>0){
                Arrays.stream(deadlockedThreads)
                        .mapToObj(id->threadMXBean.getThreadInfo(id))
                        .forEach(threadInfo->{
                            System.out.println("出现死锁的线程是："+threadInfo);
                        });
            }
        }, 1, 5, TimeUnit.SECONDS);
    }
    public static class MyThread extends Thread {
        private final String first;
        private final String second;
        public MyThread(String name, String first, String second) {
            super(name);
            this.first = first;
            this.second = second;
        }
        @Override
        public void run() {
            synchronized (first) {
                System.out.println(this.getName() + " invoke first:" + first);
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    synchronized (second) {
                        System.out.println(this.getName() + " invoke second:" + second);
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

定位结果是：

程序中自动打出了产生死锁的线程，进一步的分析代码，然后解决。

如何避免死锁

1，同一段代码尽量避免使用多个锁； 2，一定要使用多个锁，必须注意顺序； 3，尽量使用带超时时间的等待方法； 4，使用辅助工具，比如findbugs提前发现可能发生死锁的代码段，扼杀在摇篮里。

小结

本篇回答了死锁产生的场景，定位的方法，规避的方法；

然后结合代码，实践了一把。

原创不易，转载请注明出处。

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