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什么是死锁
在使用多线程以及多进程时，两个或两个以上的运算单元（进程、线程或协程），各自占有一些共享资源，并且互相等待其他线程占有的资源才能进行，而导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源，就称为死锁。
下面看个简单的例子：
public class DeadLockTest {
public static void main(String[] args) {
Object lock1 = new Object(); // 锁1
Object lock2 = new Object(); // 锁2
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 先获取锁1
synchronized (lock1) {
System.out.println("Thread 1:获取到锁1!");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//获取锁2
System.out.println("Thread 1:等待获取2...");
synchronized (lock2) {
System.out.println("Thread 1:获取到锁2!");
}
}
}
});
t1.start();
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 先获取锁2
synchronized (lock2) {
System.out.println("Thread 2:获取到锁2!");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 获取锁1
System.out.println("Thread 2:等待获取1...");
synchronized (lock1) {
System.out.println("Thread 2:获取到锁1!");
}
}
}
});
t2.start();
}
}
复制代码死锁产生原因
死锁只有同时满足以下四个条件才会发生：
互斥条件：线程对所分配到的资源具有排它性，在某个时间内锁资源只能被一个线程占用。如下图：
线程1已经持有的资源，不能再同时被线程2持有，如果线程2请求获取线程1已经占用的资源，那线程2只能等待，直到线程1释放资源。如下图：
持有并请求条件：
持有并请求条件是指，当线程1已经持有了资源1，又想申请资源2，而资源2已经被线程3持有了，所以线程1就会处于等待状态，但是线程1在等待资源2的同时并不会释放已经持有的资源1。
不可剥夺条件：当线程已经持有了资源 ，在未使用完之前，不能被剥夺。如下图：
线程2如果也想使用此资源，只能等待线程1使用完并释放后才能获取。
环路等待条件：在死锁发生的时候，两个线程获取资源的顺序构成了环形链，如下图：
线程1已经持有资源2，想获取资源1， 线程2已经获取了资源1，想请求资源2，这就形成资源请求等待的环形图。
死锁的排查
1.jstack
用法如下：
/opt/java8/bin/jstack
Usage:
jstack [-l] <pid>
(to connect to running process) 连接活动线程
jstack -F [-m] [-l] <pid>
(to connect to a hung process) 连接阻塞线程
jstack [-m] [-l] <executable> <core>
(to connect to a core file) 连接dump的文件
jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname>
(to connect to a remote debug server) 连接远程服务器
Options:
-F to force a thread dump. Use when jstack <pid> does not respond (process is hung)
-m to print both java and native frames (mixed mode)
-l long listing. Prints additional information about locks
-h or -help to print this help message
复制代码死锁日志如下：
"mythread2" #12 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000058ef7800 nid=0x1ab4 waiting on condition [0x0000000059f8f000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000d602d610> (a java.util.concurrent.lock
s.ReentrantLock$NonfairSync)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInt
errupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:836)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(A
bstractQueuedSynchronizer.java:870)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(Abstrac
tQueuedSynchronizer.java:1199)
at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLo
ck.java:209)
at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:285)
at DeathLock$2.run(DeathLock.java:34)
Locked ownable synchronizers:
- <0x00000000d602d640> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$Nonfa
irSync)
"mythread1" #11 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000058ef7000 nid=0x3e68 waiting on condition [0x000000005947f000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000d602d640> (a java.util.concurrent.lock
s.ReentrantLock$NonfairSync)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInt
errupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:836)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(A
bstractQueuedSynchronizer.java:870)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(Abstrac
tQueuedSynchronizer.java:1199)
at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLo
ck.java:209)
at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:285)
at DeathLock$1.run(DeathLock.java:22)
Locked ownable synchronizers:
- <0x00000000d602d610> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$Nonfa
irSync)
Found one Java-level deadlock:
=============================
"mythread2":
waiting for ownable synchronizer 0x00000000d602d610, (a java.util.concurrent.l
ocks.ReentrantLock$NonfairSync),
which is held by "mythread1"
"mythread1":
waiting for ownable synchronizer 0x00000000d602d640, (a java.util.concurrent.l
ocks.ReentrantLock$NonfairSync),
which is held by "mythread2"
Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"mythread2":
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000d602d610> (a java.util.concurrent.lock
s.ReentrantLock$NonfairSync)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInt
errupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:836)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(A
bstractQueuedSynchronizer.java:870)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(Abstrac
tQueuedSynchronizer.java:1199)
at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLo
ck.java:209)
at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:285)
at DeathLock$2.run(DeathLock.java:34)
"mythread1":
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000d602d640> (a java.util.concurrent.lock
s.ReentrantLock$NonfairSync)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInt
errupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:836)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(A
bstractQueuedSynchronizer.java:870)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(Abstrac
tQueuedSynchronizer.java:1199)
at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLo
ck.java:209)
at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:285)
at DeathLock$1.run(DeathLock.java:22)
Found 1 deadlock.
复制代码可以根据日志输出来直接定位到具体的死锁代码。
2.jmc
jmc是Oracle Java Mission Control的缩写，是一个对Java程序进行管理、监控、概要分析和故障排查的工具套件。在JDK的bin目录中，同样是双击启动，如下图所示：
jmc打开如下：
需要选择死锁类，右键启动JMX控制台，然后就可以发现死锁和死锁具体信息。
常用工具还有jconsole，jvisualvm等不再一一介绍，感兴趣的可以自已查看一下。
避免死锁问题的发生
死锁分析
还要看死锁产生的4个条件，只要不满足条件就无法产生死锁了，互斥条件和不可剥夺条件是系统特性无法阻止。只能通过破坏请求和保持条件或者是环路等待条件，从而来解决死锁的问题。
避免死锁的方案
一、固定加锁顺序
即通过有顺序的获取锁，从而避免产生环路等待条件，从而解决死锁问题的。来看环路等待的例子：
线程1先获取了锁A，再请求获取锁B，线程2与线程1同时执行，线程2先获取锁B，再请求获取锁A，两个线程都先占用了各自的资源（锁A和锁B）之后，再尝试获取对方的锁，从而造成了环路等待问题，最后造成了死锁。
此时只需将线程1和线程2获取锁的顺序进行统一，也就是线程1和线程2同时执行之后，都先获取锁A，再获取锁B。因为只有一个线程能成功获取到锁A，没有获取到锁A的线程就会等待先获取锁A，此时得到锁A的线程继续获取锁 B，因为没有线程争抢和拥有锁B，那么得到锁A的线程就会顺利的拥有锁B，之后执行相应的代码再将锁资源全部释放，然后另一个等待获取锁A的线程就可以成功获取到锁资源，这样就不会出现死锁的问题了。
二、开放调用避免死锁
在协作对象之间发生死锁的场景中，主要是因为在调用某个方法时就需要持有锁，并且在方法内部也调用了其他带锁的方法，如果在调用某个方法时不需要持有锁，那么这种调用被称为开放调用，同步代码块最好仅被用于保护那些涉及共享状态的操作。
三、使用定时锁
使用显式Lock锁，在获取锁时使用tryLock()方法。当等待超过时限的时候，tryLock()不会一直等待，而是返回错误信息，能够有效避免死锁问题。
总结
简单来说，死锁问题的产生是由两个或者以上线程并行执行的时候，争夺资源而互相等待造成的。
死锁只有同时满足互斥、持有并等待、不可剥夺、环路等待这四个条件的时候才会发生。
所以要避免死锁问题，就是要破坏其中一个条件即可，最常用的方法就是使用资源有序分配法来破坏环路等待条件。
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