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Java死锁问题解决方案及示例详解

目录
  • 1、简述
    • 死锁的四个必要条件:
  • 2、死锁示例代码
    • 3、如何检测死锁?
      • 3.1 使用 jstack
      • 3.2 使用 VisualVM 或 JConsole
    • 4、如何预防和解决死锁?
      • 4.1 统一资源获取顺序(推荐)
      • 4.2 使用 tryLock() 避免无限等待
      • 4.3 使用 Java.util.concurrent 包
      • 4.4 死锁检测与恢复
    • 5、结语

      1、简述

      死锁(Deadlock) 是指两个或多个线程因争夺资源而相互等待,导致所有线程都无法继续执行的一种状态。

      死锁的四个必要条件:

      • 互斥条件:某资源一次只能被一个线程占用。
      • 占有且等待:一个线程已持有资源并等待其他线程的资源。
      • 不可剥夺:资源不能被强行从线程中剥夺。
      • 循环等待:多个线程形成一种头尾相接的等待资源关系链。

      只要这四个条件同时满足,就可能产生死锁。

      2、死锁示例代码

      下面是一个典型的死锁示例:

      public class DeadlockExample {
          private static final Object LockA = new Object();
          private static final Object LockB = new Object();
      
          public static void main(String[] args) {
              Thread t1 = new Thread(() -> {
                  synchronized (LockA) {
                      System.out.println("Thread-1: locked A");
      
                      try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {}
      
                      synchronized (LockB) {
                          System.out.println("Threadjavascript-1: locked B");
                      }
                  }
              });
      
              Thread t2 = new Thread(() -> {
                  synchronized (LockB) {
                      System.out.println("Thread-2: locked B");
      
                      try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {}
      
                      synchronized (LockA) {
                          System.out.println("Thread-2: locked A");
                      }
                  }
              });
      
              t1.start();
              t2.start();
          }
      }
      

      运行这段程序可能会导致 Thread-1 等待 LockBThread-2 等待 LockA,从而产生死锁。

      3、如何检测死锁?

      3.1 使用 jstack

      当应用卡住时,使用如下命令查看线程堆栈:

      jps      # 查找 Java 进程 ID
      jstack <pid>
      

      你会看到类似:

      Found one Java-level deadlock:
      "Thread-1": waiting to lock monitor 0x000..., which is held by "Thread-2"
      ...
      

      3.2 使用 VisualVM 或 JConsole

      这类工具可以图形化展示线程状态,识别死锁非常直观。

      4、如何预防和解决死锁?

      4.1 统一资源获取顺序(推荐)

      确保多个线程获取多个锁时 按相同顺序加锁

      public void safeMethod() {
          synchronized (LockA) {
              synchronized (LockB) {
                  // 安全操作
              }
          }
      }
      

      4.2 使用 tryLock() 避免无限等待

      使用 ReentrantLock 的 tryLock() 方法设置获取锁的超时时间。

      import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
      import java.util.concurrent.TimeUnit;
      
      public class TryLockExample {
          private final ReentrantLock lockA = new ReentrantLock();
          private final ReentrantLock lockB = new ReentrantLock();
      
          public void run() {
              Thread t1 = new Thread(() -> {
                  try {
                      if (lockA.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                javascript          System.out.println("Thread-1: locked A");
                          Thread.sleep(100);
      
                          if (lockB.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                              System.out.println("Thread-1: locked B");
                              lockB.ujsnlock();
                          }
                          lockA.unlock();
                      }
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              });
      
              Thread t2 = new Thread(() -> {
                  try {
                      if (lockB.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                          System.out.println("Thread-2: locked B");
                          Thread.sleep(100);
      
                          if (lockA.tryLock(1ZNgkPO, TimeUnit.SECONDS)) {
                              System.out.println("Thread-2: locked A");
                              lockA.unlock();
                          }
                          lockB.unlock();
                      }
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              });
      
              t1.start();
              t2.start();
          }
      
          public static void main(String[] args) {
              new TryLockExample().run();
          }
      }
      

      4.3 使用 java.util.concurrent 包

      避免使用低级的 synchronized,使用高php级并发工具如 ExecutorServiceSemaphoreLock 等更可控的工具。

      4.4 死锁检测与恢复

      一些大型系统中,可以通过定期扫描线程状态,自动检测死锁并重启部分线程或服务。例如通过自定义 ThreadMXBean 检测死锁。

      最佳实践小结:

      技术手段说明
      加锁顺序统一所有线程按相同顺序获取资源
      tryLock + timeout尝试加锁失败后避免长时间阻塞
      lock 分解将大锁拆分成小锁减少竞争
      并发工具替代 synchronized使用 ReentrantLock、Semaphore 等
      死锁检测工具使用 jstack、VisualVM 等工具

      5、结语

      死锁是多线程编程中不可忽视的问题,但并不是无法避免。只要我们在设计时保持锁的有序性,并结合现代并发工具进行控制,绝大多数死锁问题都是可以预防的。

      以上就是Java死锁问题解决方案及示例详解的详细内容,更多关于Java死锁问题解决的资料请关注编程客栈(www.devze.com)其它相关文章!

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