【JAVA 并发】三死锁范例与分析

Myth丶恋晨 2022-09-30 03:48 69阅读 0赞

**死锁是两个甚至多个线程被永久阻塞时的一种运行局面，这种局面的生成伴随着至少两个线程和两个或者多个资源**。在这里我已写好一个简单的程序，它将会引起死锁方案然后我们就会明白如何分析它。

# 死锁范例 #

package com.cn.mark.thread.deadlock;
    
    public class ThreadDeadlock {
    
      public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Object obj1 = new Object();
        Object obj2 = new Object();
        Object obj3 = new Object();
    
        Thread t1 = new Thread(new SyncThread(obj1, obj2), "t1");
        Thread t2 = new Thread(new SyncThread(obj2, obj3), "t2");
        Thread t3 = new Thread(new SyncThread(obj3, obj1), "t3");
    
        t1.start();
        Thread.sleep(5000);
        t2.start();
        Thread.sleep(5000);
        t3.start();
      }
    }
    
    
    class SyncThread implements Runnable {
    
      private Object obj1;
      private Object obj2;
    
      public SyncThread(Object o1, Object o2) {
        this.obj1 = o1;
        this.obj2 = o2;
      }
    
    
      @Override
      public void run() {
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(name + " acquiring lock on " + obj1);
        synchronized (obj1) {
          System.out.println(name + " acquired lock on " + obj1);
          work();
          System.out.println(name + " acquiring lock on " + obj2);
          synchronized (obj2) {
            System.out.println(name + " acquired lock on " + obj2);
            work();
          }
          System.out.println(name + " released lock on " + obj2);
        }
        System.out.println(name + " released lock on " + obj1);
        System.out.println(name + " finished execution.");
      }
    
      private void work() {
        try {
          Thread.sleep(30000);
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
    }

在上面的程序中同步线程正完成Runnable的接口，它工作的是两个对象，这两个对象向对方寻求死锁而且都在使用同步阻塞。

在主函数中，我使用了三个为同步线程运行的线程，而且在其中每个线程中都有一个可共享的资源。

这些线程以向第一个对象获取封锁这种方式运行。但是当它试着像第二个对象获取封锁时，它就会进入等待状态，因为它已经被另一个线程封锁住了。这样，在线程引起死锁的过程中，就形成了一个依赖于资源的循环。

当我执行上面的程序时，就产生了输出，但是程序却因为死锁无法停止。

t1 acquiringlock on java.lang.Object@6d9dd520
    t1 acquired lockon java.lang.Object@6d9dd520
    t2 acquiringlock on java.lang.Object@22aed3a5
    t2 acquired lockon java.lang.Object@22aed3a5
    t3 acquiringlock on java.lang.Object@218c2661
    t3 acquired lockon java.lang.Object@218c2661
    t1 acquiringlock on java.lang.Object@22aed3a5
    t2 acquiringlock on java.lang.Object@218c2661
    t3 acquiringlock on java.lang.Object@6d9dd520

在此我们可以清楚地在输出结果中辨认出死锁局面，但是在我们实际生活所用的应用中，发现死锁并将它排除是非常难的。

# 分析死锁 #

为了分析一个死锁，我们需要用到命令jps,jstack,jconsole,VisualVM,或选择自己熟悉的工具,然后需要关注下应用中的Java线程转存.

jps

![Center][]

VisualVM

![Center 1][]

![Center 2][]

jstack

jconsole

![Center 3][]

![Center 4][]

以下就是上述程序的线程转存。

![Center 5][]

这三个线程转存的输出清楚地说明了死锁环境和线程，以及包含死锁环境的资源。

为了分析死锁，我们需要关注死锁状态的线程，然后资源再等待去封锁，每一个资源都有一个独特的ID，有了这个ID我们就能发现是哪一个进程已经封锁住对象。举个例子，线程“t3”正在等待封锁0x000000013df2f658,但是它已经被线程“t1”封锁住了。

当我们分析死锁环境的时候，如果发现线程正在引起死锁，这是我们就要改变代码来避免死锁的产生。

# 避免死锁 #

**避免** 死锁的方法就是不要写 顺序不一致加锁 的代码

**如果** 必须要写顺序不一致的加锁的代码，可以采用 trylock 方法，避免程序一直等待。

**预防** 死锁可以采用finddebug插件去扫描代码发现死锁。

**处理** 死锁，如果运行中的程序已经发生死锁，据我所知没有别的办法，只能停止程序，代价非常大，所以要尽量避免死锁。

有很多方针可供我们使用来避免死锁的局面。

避免嵌套封锁：这是死锁最主要的原因的，如果你已经有一个资源了就要避免封锁另一个资源。如果你运行时只有一个对象封锁，那是几乎不可能出现一个死锁局面的。例如，这里是另一个运行中没有嵌套封锁的run()方法，而且程序运行没有死锁局面，运行得很成功。

public voidrun() {
        String name =Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(name + " acquiringlock on " + obj1);
        synchronized (obj1) {
            System.out.println(name + "acquired lock on " + obj1);
            work();
        }
        System.out.println(name + " releasedlock on " + obj1);
        System.out.println(name + " acquiringlock on " + obj2);
        synchronized (obj2) {
            System.out.println(name + "acquired lock on " + obj2);
            work();
        }
        System.out.println(name + " releasedlock on " + obj2);
       System.out.println(name + " finished execution.");
    }

只对有请求的进行封锁：你应当只想你要运行的资源获取封锁，比如在上述程序中我在封锁的完全的对象资源。但是如果我们只对它所属领域中的一个感兴趣，那我们应当封锁住那个特殊的领域而并非完全的对象。

避免无限期的等待：如果两个线程正在等待对象结束，无限期的使用线程加入，如果你的线程必须要等待另一个线程的结束，若是等待进程的结束加入最好准备最长时间。

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[Center 3]: /images/20220708/ef89e165048f4e68b779fd6197680809.png
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