文章目录 一、死锁问题的识别 二、线程堆栈信息的收集 三、线程堆栈分析与代码定位 四、代码分析与问题复现 五、代码修正与方案验证 六、总结排查要点 Java程序一旦出……
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- 一、死锁问题的识别
- 二、线程堆栈信息的收集
- 三、线程堆栈分析与代码定位
- 四、代码分析与问题复现
- 五、代码修正与方案验证
- 六、总结排查要点
Java程序一旦出现死锁，参与死锁的线程会陷入无法继续执行的困境，长时间的死锁甚至会导致整个系统卡顿乃至卡死，严重影响服务的正常运行和用户体验。所以，当线上出现死锁问题时，快速准确地排查并解决显得尤为重要。下面，我们就详细介绍一下线上死锁问题的排查思路。
一、死锁问题的识别
当程序出现阻塞、挂起，并且CPU使用率降低等现象时，有可能是发生了死锁。此时，需要进一步确认，通常可以借助一些工具来获取相关信息。
二、线程堆栈信息的收集
在排查死锁问题时，获取线程堆栈信息是关键的一步。我们可以使用jps命令来查看应用程序的进程ID。例如，在终端执行jps命令后，会列出当前运行的Java进程及其对应的ID，找到我们要排查的目标进程ID。
得到进程ID后，利用jstack -l <pid> > ./deadlockdemo.txt命令，将进程ID对应的程序线程日志收集到deadlockdemo.txt文本文件中。这个文件包含了丰富的线程信息，为后续分析死锁原因提供了重要依据。
三、线程堆栈分析与代码定位
收集好线程堆栈信息后，就要对deadlockdemo.txt文件进行分析。在文件中搜索“deadlock”“waiting to lock”“lock”等关键信息，从中找出线程之间的锁竞争关系。
以一个简单的死锁案例为例：
public class DeadLockDemo {
// 定义两个锁对象
private final Object lock1 = new Object();
private final Object lock2 = new Object();
// 方法1，先获取lock1锁，休眠100ms后尝试获取lock2锁
public void method1() {
synchronized (lock1) {
System.out.println(\"Method1 持有lock1\");
try {
Thread.sleep(100);
synchronized (lock2) {
System.out.println(\"Method1 持有lock2\");
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(\"Method1 等待获取lock2\");
}
}
}
// 方法2，先获取lock2锁，休眠100ms后尝试获取lock1锁
public void method2() {
synchronized (lock2) {
System.out.println(\"Method2 持有lock2\");
try {
Thread.sleep(100);
synchronized (lock1) {
System.out.println(\"Method1 持有lock1\");
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(\"Method1 等待获取lock1\");
}
}
}
// 主方法，启动两个线程分别执行method1和method2
public static void main(String[] args) {
DeadLockDemo demo = new DeadLockDemo();
Thread t1 = new Thread(demo::method1, \"method1\");
Thread t2 = new Thread(demo::method2, \"method2\");
t1.start();
t2.start();
}
}
运行上述程序后，会发现程序一直卡住，进程无法结束。通过分析deadlockdemo.txt文件，会发现类似“method2：waiting to lock monitor 0x00007fc0da8548b8 which is held by method1”和“method1：waiting to lock monitor 0x00007fc0da8572a8 which is held by method2”这样的信息，这表明线程method1和method2出现了循环等待锁的情况，即发生了死锁，同时也能定位到具体的代码行。
四、代码分析与问题复现
对定位到的代码进行分析，在这个案例中，很容易看出是两个线程获取锁的顺序不当导致了死锁。线程method1先锁定了lock1，然后休眠100ms，再尝试锁定lock2；而线程method2此时已经锁定了lock2，接着又尝试锁定lock1，由于lock1和lock2都被对方持有且不释放，导致两个线程的第二次锁定永远无法成功，从而形成死锁。
为了进一步验证问题，我们可以抽离问题代码逻辑，在测试环境中复现死锁问题，确保找到的原因是准确的。
五、代码修正与方案验证
找到死锁原因后，就要对代码进行修正。在上述案例中，调整获取锁的顺序，让线程method2也先锁定lock1，然后再锁定lock2，修正后的代码如下：
public class DeadLockDemo {
// 定义两个锁对象
private final Object lock1 = new Object();
private final Object lock2 = new Object();
// 方法1，先获取lock1锁，休眠100ms后尝试获取lock2锁
public void method1() {
synchronized (lock1) {
System.out.println(\"Method1 持有lock1\");
try {
Thread.sleep(100);
synchronized (lock2) {
System.out.println(\"Method1 持有lock2\");
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(\"Method1 等待获取lock2\");
}
}
}
// 方法2，调整获取锁的顺序，先获取lock1锁，休眠100ms后尝试获取lock2锁
public void method2() {
synchronized (lock1) {
System.out.println(\"Method2 持有lock1\");
try {
Thread.sleep(100);
synchronized (lock2) {
System.out.println(\"Method2 持有lock2\");
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(\"Method2 等待获取lock2\");
}
}
}
// 主方法，启动两个线程分别执行method1和method2
public static void main(String[] args) {
DeadLockDemo demo = new DeadLockDemo();
Thread t1 = new Thread(demo::method1, \"method1\");
Thread t2 = new Thread(demo::method2, \"method2\");
t1.start();
t2.start();
}
}
代码修正后，重新进行测试，确保死锁问题不再出现。
在测试过程中，可以模拟多种场景，如高并发访问等，进一步验证方案的有效性。
六、总结排查要点
- 识别死锁现象：密切关注应用程序的运行状态，当出现线程长时间阻塞等异常情况时，要警惕死锁的发生。
- 获取线程堆栈：熟练使用
jps和jstack等工具，准确收集线程堆栈信息，为分析死锁提供数据支持。 - 分析定位代码：仔细分析线程堆栈信息，定位到发生死锁的代码区域，深入理解代码逻辑和锁的使用情况。
- 优化代码逻辑：根据分析结果，采用合理的方式优化代码，如调整锁的获取顺序、减少锁的粒度、使用非阻塞算法等，避免死锁再次出现。
- 监控与测试：在应用上线后，持续监控线程情况，特别是在高并发场景下，通过压力测试和代码审计等手段，尽早发现潜在的死锁问题，确保系统稳定运行。
掌握以上线上Java死锁问题的排查思路和方法，能够帮助我们在遇到死锁问题时迅速响应，有效解决死锁问题。
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