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如何分析Java虛擬機死鎖

作者：yuzhou
開發 后端
作者認為分析Java代碼問題的最有效的工具仍然是java thread dump，并且認為通常情況下分析Java虛擬機死鎖比分析內存泄漏要容易的多，本文針對Java虛擬機死鎖問題進行了分析。

到目前為止，我認為分析Java代碼問題的最有效的工具仍然是java thread dump，原因是：

1.任何操作系統平臺下都可以使用。

2.在多數情況下，可以在生產環境中使用。

3.和操作系統提供的工具相比，java thread dump給出的信息是直白的，直接對應到應用代碼。

4.它對被分析的系統干擾很小，因此能反應真實的問題。而其它很多profiling或Instrument工具本身對JVM運行有很大的干擾，經常不能暴露出真正的問題，而且這種工具不能用于生產系統。


我覺得在通常情況下分析Java虛擬機死鎖比分析內存泄漏要容易的多。因為死鎖發生時，JVM通常處于掛起狀態(hang住了)，thread dump可以給出靜態穩定的信息，查找死鎖只需要查找有問題的線程。而內存泄漏的問題卻很難界定，一個運行的JVM里有無數對象存在，只有寫程序的人才知道哪些對象是垃圾，而哪些不是，而且對象的引用關系非常復雜，很難得到一份清晰的對象引用圖。

Java虛擬機死鎖發生時，從操作系統上觀察，虛擬機的CPU占用率為零，很快會從top或prstat的輸出中消失。這時你就可以收集thread dump了，Unix/Linux 下是kill -3 <JVM pid>，在Windows下可以在JVM的console窗口上敲Ctrl-Break。根據不同的設置，thread dump會輸出到當前控制臺上或應用服務器的日志里。

拿到java thread dump后，你要做的就是查找"waiting for monitor entry"的thread，如果大量thread都在等待給同一個地址上鎖（因為對于Java，一個對象只有一把鎖），這說明很可能死鎖發生了。比如：

  1. "service-j2ee" prio=5 tid=0x024f1c28 nid=0x125 waiting for monitor entry  
  2. [62a3e000..62a3f690]  
  3. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  4. com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool.internalGetResource(IASNonS  
  5. haredResourcePool.java:625)  
  6. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: - waiting to  
  7. lock <0x965d8110> (a com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool)  
  8. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  9. com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool.getResource(IASNonSharedRes  
  10. ourcePool.java:520)  
  11. ................ 


為了確定問題，常常需要在隔兩分鐘后再次收集一次thread dump，如果得到的輸出相同，仍然是大量thread都在等待給同一個地址上鎖，那么肯定是死鎖了。

如何找到當前持有鎖的線程是解決問題的關鍵。方法是搜索thread dump，查找"locked <0x965d8110>"， 找到持有鎖的線程。


 

  1. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: "Thread-20" daemon prio=5 tid=0x01394f18 
  2. nid=0x109 runnable [6716f000..6716fc28]  
  3. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  4. java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)  
  5. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  6. java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:129)  
  7. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at oracle.net.ns.Packet.receive(Unknown  
  8. Source)  
  9. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  10. oracle.net.ns.DataPacket.receive(Unknown Source)  
  11. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  12. oracle.net.ns.NetInputStream.getNextPacket(Unknown Source)  
  13. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  14. oracle.net.ns.NetInputStream.read(Unknown Source)  
  15. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  16. oracle.net.ns.NetInputStream.read(Unknown Source)  
  17. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  18. oracle.net.ns.NetInputStream.read(Unknown Source)  
  19. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  20. oracle.jdbc.ttc7.MAREngine.unmarshalUB1(MAREngine.java:929)  
  21. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  22. oracle.jdbc.ttc7.MAREngine.unmarshalSB1(MAREngine.java:893)  
  23. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  24. oracle.jdbc.ttc7.Ocommoncall.receive(Ocommoncall.java:106)  
  25. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  26. oracle.jdbc.ttc7.TTC7Protocol.logoff(TTC7Protocol.java:396)  
  27. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: - locked <0x954f47a0> (a  
  28. oracle.jdbc.ttc7.TTC7Protocol)  
  29. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  30. oracle.jdbc.driver.OracleConnection.close(OracleConnection.java:1518)  
  31. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: - locked <0x954f4520> (a  
  32. oracle.jdbc.driver.OracleConnection)  
  33. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  34. com.sun.enterprise.resource.JdbcUrlAllocator.destroyResource(JdbcUrlAllocator.java:122)  
  35. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  36. com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool.destroyResource(IASNonSharedResourcePool.java:8 
  37. 72)  
  38. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  39. com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool.resizePool(IASNonSharedResourcePool.java:1086)  
  40. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: - locked <0x965d8110> (a  
  41. com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool)  
  42. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  43. com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool$Resizer.run(IASNonSharedResourcePool.java:1178)  
  44. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  45. java.util.TimerThread.mainLoop(Timer.java:432)  
  46. [27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
  47. java.util.TimerThread.run(Timer.java:382) 


在這個例子里，持有鎖的線程在等待Oracle返回結果，卻始終等不到響應，因此發生了死鎖。

如果持有鎖的線程還在等待給另一個對象上鎖，那么還是按上面的辦法順藤摸瓜，直到找到死鎖的根源為止。

另外，在thread dump里還會經常看到這樣的線程，它們是等待一個條件而主動放棄鎖的線程。
例如：

  1. "Thread-1" daemon prio=5 tid=0x014e97a8 nid=0x80 in Object.wait() [68c6f000..68c6fc28]  
  2. at java.lang.Object.wait(Native Method)  
  3. - waiting on <0x95b07178> (a java.util.LinkedList)  
  4. at com.iplanet.ias.util.collection.BlockingQueue.remove(BlockingQueue.java:258)  
  5. - locked <0x95b07178> (a java.util.LinkedList)  
  6. at com.iplanet.ias.util.threadpool.FastThreadPool$ThreadPoolThread.run(FastThreadPool.java:241)  
  7. at java.lang.Thread.run(Thread.java:534) 


有時也會需要分析這類線程，尤其是線程等待的條件。

其實，Java thread dump并不只用于分析死鎖，其它Java應用運行時古怪的行為都可以用thread dump來分析。

***，在Java SE 5里，增加了jstack的工具，也可以獲取thread dump。在Java SE 6里， 通過jconsole的圖形化工具也可以方便地查找涉及object monitors 和java.util.concurrent.locks死鎖。

 

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責任編輯：仲衡 來源： yuzhou的空間
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