Java-并发编程-死锁

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🔍 死锁排查步骤详解（以 Java 应用为例）

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1️⃣ 快速确认死锁现象

• 现象：应用无响应、接口超时、CPU 占用低但线程阻塞。
• 日志线索：查看日志中是否存在 java.lang.Thread.State: BLOCKED 或 deadlock 关键字。

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2️⃣ 获取线程转储（Thread Dump）

🔧 方法一：命令行工具

# 查找 Java 进程 PID
jps -l

# 生成线程转储（替换 PID）
jstack -l <PID> > thread_dump.txt

🔧 方法二：JDK 图形化工具

• 使用 jconsole 或 VisualVM 连接进程，直接查看线程状态和检测死锁。

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3️⃣ 分析线程转储

🔍 关键步骤：

1. 搜索 deadlock：线程转储开头会标记检测到的死锁。

   Found one Java-level deadlock:
   =============================
   "Thread-1":
     waiting to lock monitor 0x00007f8d6c0038b8 (object 0x000000076ab66e50, a java.lang.Object),
     which is held by "Thread-0"
   "Thread-0":
     waiting to lock monitor 0x00007f8d6c0060b8 (object 0x000000076ab66e60, a java.lang.Object),
     which is held by "Thread-1"
   

2. 分析线程状态：

   • BLOCKED：线程等待获取锁。
   • 持有锁信息：locked <0x000000076ab66e50> 表示当前线程持有的锁。
   • 等待锁信息：waiting to lock <0x000000076ab66e60> 表示线程正在等待的锁。

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4️⃣ 代码复现与调试

🔧 复现死锁代码示例：

public class DeadlockDemo {
    private static final Object lockA = new Object();
    private static final Object lockB = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (lockA) {
                try { Thread.sleep(100); } 
                catch (InterruptedException e) {}
                synchronized (lockB) {} // 等待 lockB
            }
        }).start();

        new Thread(() -> {
            synchronized (lockB) {
                synchronized (lockA) {} // 等待 lockA
            }
        }).start();
    }
}

🔍 调试关键点：

• 锁顺序：检查不同线程是否以相同顺序获取多个锁。
• 锁粒度：是否过度使用粗粒度锁（如 synchronized 修饰整个方法）。

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5️⃣ 预防与解决策略

策略	说明
固定锁顺序	所有线程按全局固定顺序获取锁（如按对象哈希值排序）避免循环等待。
超时机制	使用 tryLock(long timeout, TimeUnit unit) 设置锁获取超时，避免无限等待。
死锁检测	通过工具（如 Arthas）定期扫描线程状态，提前预警。
减少锁粒度	使用细粒度锁（如 ConcurrentHashMap 分段锁）或乐观锁（CAS）。
避免嵌套锁	尽量减少一个线程同时持有多个锁的场景。

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6️⃣ 工具增强

• Arthas：实时监控线程状态，动态追踪锁竞争。

  # 查看当前线程阻塞状态
  thread -b
  

• JProfiler：图形化分析线程争用和锁持有关系。

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📊 死锁分析流程图

应用出现卡顿或无响应 
    → 生成线程转储（jstack/jcmd） 
        → 查找 "deadlock" 或 "BLOCKED" 线程 
            → 分析锁持有/等待链 
                → 修改代码（调整锁顺序/超时机制） 
                    → 测试验证

通过以上步骤，可快速定位并解决死锁问题，确保应用的高可用性。