使用synchronized实现死锁

野性酷女 2022-06-05 09:29 226阅读 0赞

### 死锁简介 ###

#### 死锁定义 ####

死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

#### 死锁产生条件 ####

1.  互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。
2.  请求和保持条件：指进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
3.  不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
4.  环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合\{P0，P1，P2，···，Pn\}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源。

### 死锁实例 ###

介绍完死锁的产生条件，下面我会用一个使用synchronized实现死锁的实例向大家展示死锁如何产生、排查和处理：

/**
     * 使用synchronized实现一个简单的死锁
     * @author RJH 
     * @date 2017年11月23日 下午8:24:13
     */
    public class SynchronizedDeadLock {
    
        public static void main(String[] args) {
            //定义2个锁对象
            final Object o1 = new Object();
            final Object o2 = new Object();
    
            Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
    
                @Override
                public void run() {
                    synchronized (o1) {//获取o1的锁
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        synchronized (o2) {//获取o2的锁
    
                        }
                    }
                }
            });
            Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
    
                @Override
                public void run() {
                    synchronized (o2) {//获取o2的锁
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        synchronized (o1) {//获取o1的锁
    
                        }
                    }
                }
            });
            //启动
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }

运行结果就不用说了，出现了死锁。接下来向大家介绍怎么排查：

### 死锁排查和分析 ###

1.  Windows环境下打开cmd，输入jps显示Java的进程PID（Linux环境也是一样，在命令行界面输入jps），显示如下结果（我们只要关心SynchronizedDeadLock类的进程即可）：
    
        3828 Jps
        7780
        5800 SynchronizedDeadLock
2.  在jps显示的结果中，左边是进程PID，右边是类名，这次的实例类名为SynchronizedDeadLock，所以找到PID为5800（要根据你自己执行时的PID为准）。然后输入jstack 5800（即jstack *PID*）显示dump信息（我只截取了关于死锁的部分）：
    
        Java stack information for the threads listed above:
        ===================================================
        "Thread-1":
                at com.rjh.lock.SynchronizedDeadLock$2.run(SynchronizedDeadLock.java:40)
        
                - waiting to lock <0x00000000d5fae710> (a java.lang.Object)
                - locked <0x00000000d5fae720> (a java.lang.Object)
                at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
        "Thread-0":    
                at com.rjh.lock.SynchronizedDeadLock$1.run(SynchronizedDeadLock.java:24)
        
                - waiting to lock <0x00000000d5fae720> (a java.lang.Object)
                - locked <0x00000000d5fae710> (a java.lang.Object)
                at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
        
        Found 1 deadlock.
3.  dump分析：在最后一行知道了有一个死锁，而且从截取部分的信息知道，死锁是有Thread-1和Thread-0导致的，Thread-1等待<0x00000000d5fae710>这个对象的锁，并且已经锁定了<0x00000000d5fae720>，而Thread-0等待<0x00000000d5fae720>，并且锁定了<0x00000000d5fae720>这个对象的锁（注意<>内的是对应的对象的内存地址）。由于文字说明可能没怎么直观，还是展示一下简单的分析图（图中的箭头如果是穿过锁，这表示持有锁。否则表示等待持有锁）：

![synchronized死锁实例分析图][synchronized]

1.  产生死锁的原因分析：死锁产生需要满足之前介绍的四个条件，我来一一分析：  
    
    
    1.  互斥条件：从synchronized的定义就可以确定是满足互斥的，毕竟只有一条线程能够执行到。
    2.  请求和保持条件：从dump分析和分析图就知道，两个线程都持有一个锁，且相互在尝试获取对方持有的锁，而且双方都不愿意释放自己持有的锁。
    3.  不剥夺条件：synchronized未执行完，锁不能释放。
    4.  环路等待条件：两个线程很明显形成了环路了。

[synchronized]: http://on-img.com/chart_image/5a16c410e4b0d01240691c31.png