Java死锁分析

死锁是多进程环境下的一种假死现象，即产生死锁的进程都处于等待状态。只要满足了下面四个必要条件，就有可能产生死锁：

1. 互斥条件：进程对所分配到的资源不允许其他进程进行访问，若其他进程访问该资源，只能等待，直至占有该资源的进程使用完成后释放该资源
2. 请求和保持条件：进程获得一定的资源之后，又对其他资源发出请求，但是该资源可能被其他进程占有，此事请求阻塞，但又对自己获得的资源保持不放
3. 不可剥夺条件：是指进程已获得的资源，在未完成使用之前，不可被剥夺，只能在使用完后自己释放
4. 环路等待条件：是指进程发生死锁后，必然存在一个进程–资源之间的环形链

一旦产生了死锁，程序将不再往下执行。那么应该怎么分析程序是否产生了死锁呢？本节来介绍一种使用Java Dump分析死锁的方法。

1.包含死锁的程序

下面是一段包含死锁的程序：DeadLock.java

public class DeadLock {
    final Object lockA = new Object();
    final Object lockB = new Object();
    public static void main(String[] args) {
        DeadLock demo = new DeadLock();
        demo.startLock();
    }
    public void startLock(){
        ThreadA a= new ThreadA(lockA,lockB);
        ThreadB b= new ThreadB(lockA,lockB);
        //start threads
        a.start();
        b.start();
    }
}

class ThreadA extends Thread{
    private Object lockA = null;
    private Object lockB = null;
    public ThreadA(Object a, Object b){
        this.lockA = a;
        this.lockB = b;
    }
    public void run() {
        synchronized (lockA) {
            System.out.println("*** Thread A: ***: Lock A" );
            try {
                sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (lockB) {
                System.out.println("*** Thread A: ***: Lock B" );
            }
        }
        System.out.println("*** Thread A: ***: Finished" );
    }
}

class ThreadB extends Thread{
    private Object lockA = null;
    private Object lockB = null;
    public ThreadB(Object a, Object b){
        this.lockA = a;
        this.lockB = b;
    }
    public void run() {
        synchronized (lockB) {
            System.out.println("*** Thread B: ***: Lock B" );
            try {
                sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (lockA) {
                System.out.println("*** Thread B: ***: Lock A" );
            }
        }
        System.out.println("*** Thread B: ***: Finished" );
    }
}

说明：以上代码中，有两个共享资源lockA和lockB，同时启动两个线程a和b，其中线程a先申请资源lockA，然后睡3秒，再去申请资源lockB；线程b先申请资源lockB，然后也睡3秒，再去申请资源lockA。当线程a启动并申请到资源lockA然后睡3秒时，这时线程b启动并申请到资源lockB也睡3秒；等线程a睡醒后去申请资源lockB，发现资源lockB被其他线程占用，所以线程a就开始等待；等线程b睡醒后去申请资源lockA，发现资源lockA也被其他线程占用，然后线程b也开始等待。如此这般，a和b就进入了循环等待的死锁状态。

2.使用JDK的Thread Dump工具分析死锁

这里介绍一种在Windows和Linux下，使用JDK提供的Thread Dump工具分析死锁的办法。

1.Windows下使用Thread Dump分析死锁

（1）编译并执行DeadLock.java程序

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（2）按Ctrl + Break（或者fn + b）分析死锁

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2.Linux下使用Thread Dump分析死锁

（1）编译并执行DeadLock.java程序

image

（2）使用kill -3 PID分析死锁

新打开一个终端，查看jps进程号，使用kill -3 PID杀死死锁进程：

image

原来的终端窗口会显示检测到的死锁信息：

image

死锁分析是一门非常重要的技术手段。使用Thread Dump工具可以方便的检测出程序是否包含死锁。

本节介绍了Java中使用Thread Dump工具分析死锁的详细过程。祝你玩的愉快！