面試突擊:死鎖的排查工具有哪些?
死鎖(Dead Lock)指的是兩個(gè)或兩個(gè)以上的運(yùn)算單元(進(jìn)程、線程或協(xié)程),都在等待對(duì)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(xiàn)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(jìn)入相互阻塞等待的情況,如下圖所示:
死鎖的代碼實(shí)現(xiàn)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(chuàng)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(shí)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(chuàng)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(shí)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(zhí)行結(jié)果如下圖所示:
從上述結(jié)果可以看出,線程 1 和線程 2 都在等待對(duì)方釋放鎖,這樣就造成了死鎖問題。哪死鎖應(yīng)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(yùn)行程序的進(jìn)程 ID,使用方法如下:
“jps -l”可以查詢本機(jī)所有的 Java 程序,jps(Java Virtual Machine Process Status Tool)是 Java 提供的一個(gè)顯示當(dāng)前所有 Java 進(jìn)程 pid 的命令,適合在 linux/unix/windows 平臺(tái)上簡(jiǎn)單查看當(dāng)前 Java 進(jìn)程的一些簡(jiǎn)單情況,“-l”用于輸出進(jìn)程 pid 和運(yùn)行程序完整路徑名(包名和類名)。
有了進(jìn)程 ID(PID)之后,我們就可以使用“jstack -l PID”來發(fā)現(xiàn)死鎖問題了,如下圖所示:
jstack 用于生成 Java 虛擬機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的線程快照,“-l”表示長(zhǎng)列表(long),打印關(guān)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(diào)試的程序,如下圖所示:
之后點(diǎn)擊連接進(jìn)入,選擇“不安全的連接”進(jìn)入監(jiān)控主頁(yè),如下圖所示:
之后切換到“線程”模塊,點(diǎn)擊“檢測(cè)死鎖”按鈕,如下圖所示:
之后稍等片刻就會(huì)檢測(cè)出死鎖的相關(guān)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(huì)出現(xiàn)本地的所有 Java 程序,如下圖所示:
雙擊選擇要調(diào)試的程序:
單擊鼠標(biāo)進(jìn)入“線程”模塊,如下圖所示:
從上圖可以看出,當(dāng)我們切換到線程一欄之后就會(huì)直接顯示出死鎖信息,之后點(diǎn)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(gè)對(duì) Java 程序進(jìn)行管理、監(jiān)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(dòng),如下圖所示:
jmc 主頁(yè)信息如下:
之后選中要排查的程序,右鍵“啟動(dòng) JMX 控制臺(tái)”查看此程序的詳細(xì)內(nèi)容,如下圖所示:
然后點(diǎn)擊“線程”,勾中“死鎖檢測(cè)”就可以發(fā)現(xiàn)死鎖和死鎖的詳情信息,如下圖所示:
總結(jié)
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。