面試突擊:死鎖的排查工具有哪些?
死鎖(Dead Lock)指的是兩個或兩個以上的運算單元(進程、線程或協程),都在等待對方釋放資源,但沒有一方提起釋放資源,從而造成了一種阻塞的現象就稱為死鎖。
比如線程 1 擁有了鎖 A 的情況下試圖獲取鎖 B,而線程 2 又在擁有了鎖 B 的情況下試圖獲取鎖 A,這樣雙方就進入相互阻塞等待的情況,如下圖所示:
死鎖的代碼實現如下:
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class DeadLockTest {
public static void main(String[] args) {
Object lockA = new Object();
Object lockB = new Object();
// 創建線程 1
Thread t1 = new Thread(() -> {
// 1.占有鎖 A
synchronized (lockA) {
System.out.println("線程1:獲得鎖A。");
// 休眠 1s(讓線程 2 有時間先占有鎖 B)
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 2.獲取線程 2 的鎖 B
synchronized (lockB) {
System.out.println("線程1:獲得鎖B。");
}
}
});
t1.start();
// 創建線程 2
Thread t2 = new Thread(() -> {
// 1.占有鎖 B
synchronized (lockB) {
System.out.println("線程2:獲得鎖B。");
// 休眠 1s(保證線程 1 能有充足的時間得到鎖 A)
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 2.獲取線程 1 的鎖 A
synchronized (lockA) {
System.out.println("線程2:獲得鎖A。");
}
}
});
t2.start();
}
}
以上程序的執行結果如下圖所示:
從上述結果可以看出,線程 1 和線程 2 都在等待對方釋放鎖,這樣就造成了死鎖問題。哪死鎖應該如何排查呢?
死鎖的排查工具
排查死鎖總共有 4 種工具:
- jstack
- jconsole
- jvisualvm
- jmc
接下來,我們一一來看。
排查工具 1:jstack
在使用 jstack 之前,先要通過 jps 得到運行程序的進程 ID,使用方法如下:
“jps -l”可以查詢本機所有的 Java 程序,jps(Java Virtual Machine Process Status Tool)是 Java 提供的一個顯示當前所有 Java 進程 pid 的命令,適合在 linux/unix/windows 平臺上簡單查看當前 Java 進程的一些簡單情況,“-l”用于輸出進程 pid 和運行程序完整路徑名(包名和類名)。
有了進程 ID(PID)之后,我們就可以使用“jstack -l PID”來發現死鎖問題了,如下圖所示:
jstack 用于生成 Java 虛擬機當前時刻的線程快照,“-l”表示長列表(long),打印關于鎖的附加信息。
PS:可以使用 jstack -help 查看更多命令使用說明。
排查工具 2:jconsole
使用 jconsole 需要打開 JDK 的 bin 目錄,找到 jconsole 并雙擊打開,如下圖所示:
然后選擇要調試的程序,如下圖所示:
之后點擊連接進入,選擇“不安全的連接”進入監控主頁,如下圖所示:
之后切換到“線程”模塊,點擊“檢測死鎖”按鈕,如下圖所示:
之后稍等片刻就會檢測出死鎖的相關信息,如下圖所示:
排查工具 3:jvisualvm
jvisualvm 也在 JDK 的 bin 目錄中,同樣是雙擊打開:
稍等幾秒之后,jvisualvm 中就會出現本地的所有 Java 程序,如下圖所示:
雙擊選擇要調試的程序:
單擊鼠標進入“線程”模塊,如下圖所示:
從上圖可以看出,當我們切換到線程一欄之后就會直接顯示出死鎖信息,之后點擊“線程 Dump”生成死鎖的詳情信息,如下圖所示:
排查工具 4:jmc
jmc 是 Oracle Java Mission Control 的縮寫,是一個對 Java 程序進行管理、監控、概要分析和故障排查的工具套件。它也是在 JDK 的 bin 目錄中,同樣是雙擊啟動,如下圖所示:
jmc 主頁信息如下:
之后選中要排查的程序,右鍵“啟動 JMX 控制臺”查看此程序的詳細內容,如下圖所示:
然后點擊“線程”,勾中“死鎖檢測”就可以發現死鎖和死鎖的詳情信息,如下圖所示:
總結
死鎖的排查工具總共有 4 種:jstack、jconsole、jvisualvm、jmc,從易用性和性能方面來考慮,推薦使用 jconsole 或 jvisualvm 來排查死鎖。