Java多线程定位死锁--jstack

缺乏、安全感 2022-12-05 15:15 147阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *  jstack定位死锁
         *  两个线程死锁分析
         *  多个线程死锁分析

### jstack定位死锁 ###

死锁发生的时候, 控制台什么也不打印, 无法进行排查. 这个时候就需要借助工具来进行定位死锁了.  
工具之一就是jdk自带的命令`jstack`  
在jdk的bin 目录中,可以看到是有`jstack.exe`这个应用程序的,配置好了jdk的环境变量后,那么就可以直接用jstack来分析死锁了.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center][]

### 两个线程死锁分析 ###

首先分析两个线程死锁的情况  
运行之前的章节中, 两个线程必然发生死锁的代码demo

package com.thread.deadlock;
    
    /** * 类名称:MustDeadLock * 类描述: 必定发生死锁的情况 * * @author: https://javaweixin6.blog.csdn.net/ * 创建时间:2020/9/8 7:55 * Version 1.0 */
    public class MustDeadLock implements Runnable { 
        //标记位, 不同的线程根据标记位执行不同的代码
        int flag = 1 ;
    
        //两把锁
        static Object o1 = new Object();
        static Object o2 = new Object();
    
        public static void main(String[] args) { 
            MustDeadLock r1 = new MustDeadLock();
            MustDeadLock r2 = new MustDeadLock();
            //给不同的线程, 设置不同的标记位
            r1.flag=1;
            r2.flag=2;
    
            Thread t1 = new Thread(r1);
            Thread t2 = new Thread(r2);
            t1.start();
            t2.start();
        }
    
        @Override
        public void run() { 
            //打印出标记位
            System.out.println("flag = "+flag);
            if (flag == 1) { 
                synchronized (o1) { 
                    try { 
                        //线程1持有锁o1, 并且等待500ms ,让线程2执行
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //线程1尝试去获取锁o2
                    synchronized (o2) { 
                        System.out.println("线程1成功拿到两把锁");
                    }
    
                }
            }
    
            if (flag == 2) { 
    
                synchronized (o2) { 
    
                    try { 
                        //持有锁o2, 并且等待500ms ,让线程1执行
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                    //线程2尝试去获取锁o1
                    synchronized (o1) { 
                        System.out.println("线程2成功拿到两把锁");
                    }
                }
            }
        }
    }

运行程序 , 可以看到控制台打印了1 和2之后, 再也没打印出东西了, 也没报错, 但是可以看到红色的按钮是亮着的,程序进入了阻塞的状态.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1][]  
首先用jps 找出当前运行程序的PID, 可以看到我们自己运行的类MustDeadLock的PID为10052  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2][]  
输入`jstack 10052` 可以看到打印出来了线程间死锁的信息.  
线程1持有`0x000000076e471818`这把锁, 需要`0x000000076e471808`这把锁.  
线程0持有`0x000000076e471808`这把锁,需要`0x000000076e471818`这把锁.因此就造成了死锁.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3][]  
把打印信息拖到最下面, 也可以看到 提示发现了一个死锁`Found 1 deadlock`  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4][]

### 多个线程死锁分析 ###

运行如下的多人转账的代码案例

package com.thread.deadlock;
    
    import java.util.Random;
    
    /** * 类名称:MultiTransferMoney * 类描述: 多人转账发生死锁demo * * @author: https://javaweixin6.blog.csdn.net/ * 创建时间:2020/9/9 7:13 * Version 1.0 */
    public class MultiTransferMoney { 
    
        //账户的总数量
        private static final int NUM_ACCOUNTS = 500;
    
        //每个账户初始的余额
        private static final int NUM_MONEY = 1000;
        private static final int NUM_ITERATIONS = 1000000;
        private static final int NUM_THREADS = 20;
    
        public static void main(String[] args) { 
            Random random = new Random();
    
            //定义转账的账户数组
            TransferMoney.Account[] accounts = new TransferMoney.Account[NUM_ACCOUNTS];
    
            for (int i = 0; i < accounts.length; i++) { 
                //给每个账户数组中的元素定初始值
                accounts[i] = new TransferMoney.Account(NUM_MONEY);
            }
    
            class TransferThread extends Thread { 
    
                @Override
                public void run() { 
                    //每一个线程都进行随机的转账
    
                    for (int i = 0; i < NUM_ITERATIONS; i++) { 
                        //随机获取转账方索引
                        int fromAccount = random.nextInt(NUM_ACCOUNTS);
                        //随机的获取收款方
                        int toAccount = random.nextInt(NUM_ACCOUNTS);
                        //随机获取转账金额
                        int amount = random.nextInt(NUM_MONEY);
    
                        //执行转账的方法
                        TransferMoney.transferMoney(accounts[fromAccount],accounts[toAccount],amount);
                    }
    
                }
            }
    
            //开启20个线程进行转账
            for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) { 
                new TransferThread().start();
            }
    
        }
    
    
    }

运行一段时间后, 程序进入阻塞状态了.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5][]  
找出PID  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6][]  
执行 jstack 7464  
可以看到如下的四个线程发生了死锁.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221123/e8ea55d215ab4eba917400f9045bc8ba.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221123/7fa53defaf9a4f89a6581988868d9f49.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221123/031b3829525b4ed995a2ee0ce848aea0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: /images/20221123/3ac4a8fd57ee4e14bf2d8785be446294.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]: /images/20221123/44453ad1e5504a59afbe65211e8a0dc3.png