死锁定位解决

本文介绍了Java中死锁的概念、原因及四个必要条件,通过实例展示了如何使用jstack和Arthas工具定位死锁,并提出了预防死锁的措施,包括合理分配资源和设置锁获取顺序等。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

死锁

死锁:是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。

死锁发生的原因

死锁的发生是由于资源竞争导致的,导致死锁的原因如下:

  • 系统资源不足,如果系统资源充足,死锁出现的可能性就很低。
  • 进程(线程)运行推进的顺序不合适。
  • 资源分配不当等。

死锁发生的条件

死锁的发生的四个必要条件:

  1. 互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
  2. 占有且等待:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
  3. 不可强行占有:进程(线程)已获得的资源,在未使用完之前,不能强行剥夺。
  4. 循环等待条件:若干进程(线程)之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

这四个条件是死锁的必要条件,只要系统发生死锁,这些条件必然成立,而只要上述条件之一不满足,就不会发生死锁。

1:通过jstack定位死锁信息

1.1:编写死锁代码

Lock lock1 = new ReentrantLock();
  Lock lock2 = new ReentrantLock();
  
  ExecutorService exectuorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
  
  exectuorService.submit(() -> {
     lock1.lock();
     try{
         Thread.sleep(1000);
     }catch(Exception e){}
     try{}
     finally{
       lock1.unlock();
       lock2.unlock();
     }
  });
  exectuorService.submit(() -> {
     lock2.lock();
     try{
        Thread.sleep(1000);
     }catch(Exception e){}
     
     try{}
     finally{
         lock1.unlock();
         lock2.unlock();
     }
  });

1.2:查看死锁线程的pid

  • jps查看死锁的线程pid
  • 使用 jstack -l pid 查看死锁信息
  • 通过打印信息我们可以找到发生死锁的代码是在哪个位置

 

"DestroyJavaVM" #13 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007f9a1d8fe800 nid=0xd03 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
 - None

"pool-1-thread-2" #12 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007f9a1d8fe000 nid=0xa703 waiting on condition [0x000070000ff8e000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
 at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
 - parking to wait for  <0x0000000795768cd8> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync)
 at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
 at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInterrupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:836)
 at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(AbstractQueuedSynchronizer.java:870)
 at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(AbstractQueuedSynchronizer.java:1199)
 at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLock.java:209)
 at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:285)
 at com.coco.util.SlideTimeUnit.lambda$main$1(SlideTimeUnit.java:63)
 at com.coco.util.SlideTimeUnit$$Lambda$2/565760380.run(Unknown Source)
 at java.util.concurrent.Executors$RunnableAdapter.call(Executors.java:511)
 at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

   Locked ownable synchronizers:
 - <0x0000000795768d08> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync)
 - <0x0000000795a9e4e0> (a java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker)

"pool-1-thread-1" #11 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007f9a2082c800 nid=0xa803 waiting on condition [0x000070000fe8b000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
 at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
 - parking to wait for  <0x0000000795768d08> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync)
 at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
 at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInterrupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:836)
 at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(AbstractQueuedSynchronizer.java:870)
 at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(AbstractQueuedSynchronizer.java:1199)
 at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLock.java:209)
 at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:285)
 at com.coco.util.SlideTimeUnit.lambda$main$0(SlideTimeUnit.java:49)
 at com.coco.util.SlideTimeUnit$$Lambda$1/596512129.run(Unknown Source)
 at java.util.concurrent.Executors$RunnableAdapter.call(Executors.java:511)
 at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
 at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
 at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

   Locked ownable synchronizers:
 - <0x0000000795768cd8> (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync)
 - <0x0000000795a9ba28> (a java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker)

"Service Thread" #10 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007f9a2082c000 nid=0x4103 runnable [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
 - None

"C1 CompilerThread3" #9 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007f9a1e021800 nid=0x3f03 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

2:通过Arthas工具定位死锁

2.1: 下载好Arthas的jar,然后运行

有一个 thread -b 就可以查看到死锁信息

[arthas@4182]$ thread -b
"pool-1-thread-2" Id=12 WAITING on java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync@2cb8a9a3 owned by "pool-1-thread-1" Id=11
    at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
    -  waiting on java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync@2cb8a9a3
    at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
    at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.parkAndCheckInterrupt(AbstractQueuedSynchronizer.java:836)
    at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireQueued(AbstractQueuedSynchronizer.java:870)
    at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquire(AbstractQueuedSynchronizer.java:1199)
    at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync.lock(ReentrantLock.java:209)
    at java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock(ReentrantLock.java:285)
    at com.coco.util.SlideTimeUnit.lambda$main$1(SlideTimeUnit.java:63)
    at com.coco.util.SlideTimeUnit$$Lambda$2/565760380.run(Unknown Source)
    at java.util.concurrent.Executors$RunnableAdapter.call(Executors.java:511)
    at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:266)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

    Number of locked synchronizers = 2
    - java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker@6433a2
    - java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync@3a855d13 <---- but blocks 1 other threads!

3. 通过 Jvisualvm 定位死锁

Jvisualvm 是一种自带的可视化工具,往往在在本地执行。

通过 Jvisualvm 命令打开软件,选中进程,进入线程视图,会给出死锁提示:

死锁的预防

  • 尽量避免使用多个锁,并且只有需要时才持有锁。
  • 如果使用多个锁,一定要设计好锁的获取顺序。
  • 使用带有超时的方法,为程序带来更多的可控性,比如指定获取锁的时间最多为5秒,超时就放弃。
  • 通过一些代码静态检查工具发现可能存在的死锁问题,比如FindBugs。

 

<think>嗯,用户问的是数据库锁怎么解决。首先,我得先回忆一下数据库锁的基本概念和常见原因。锁是指两个或多个事务在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,如果没有外力介入,这些事务都无法继续执行。可能的原因包括事务之间的资源竞争、加锁顺序不一致,或者系统设计不合理导致循环等待。 接下来,我需要按照用户提供的系统级指令来组织回答。用户希望结构清晰,分步骤解决问题,所以可能需要分点说明。同时,要使用中文,并且数学表达式用$...$或$$...$$格式,不过在这个问题中可能不太涉及数学公式,但如果有涉及事务等待图或者算法的话,可能需要用LaTeX。 首先,可能需要介绍锁的定义和原因,然后分步骤说明解决和预防的方法。解决锁通常有检测与恢复、预防策略、避免策略,还有优化应用设计等。需要确保每个步骤都清晰,并且给出实际的例子或方法,比如设置锁超时、调整事务顺序等。 还要注意用户可能需要的是实际操作的解决方案,比如数据库配置参数,或者代码层面的调整。比如在MySQL中设置innodb_lock_wait_timeout,或者在代码中捕获锁异常并重试事务。这些具体的技术细节需要准确,不能出错。 另外,用户可能对如何分析锁原因感兴趣,比如查看数据库日志,使用SHOW ENGINE INNODB STATUS等命令。这部分可能需要详细说明,帮助用户诊断问题。 同时,要确保回答真实可靠,可能需要提到不同数据库系统的差异,比如Oracle、MySQL、PostgreSQL在处理锁时的不同机制,但用户可能主要关注通用的方法,或者特定于某个数据库的解决方式。由于用户没有指定具体数据库,可能需要保持通用,但适当举例。 还要考虑预防措施,比如保持事务简短,按顺序访问资源,使用合适的索引减少锁冲突,这些都能有效减少锁的发生概率。 最后,可能需要总结处理流程,比如先监控分析,再根据情况选择解决和预防策略。同时提醒用户锁无法完全避免,但可以通过优化减少其发生。 在整理这些思路时,要确保结构清晰,分点明确,使用用户容易理解的语言,避免过于技术化的术语,但必要时给出术语并简单解释。同时,检查是否有遗漏的关键点,比如锁超时、锁检测机制、事务重试等。</think>### 数据库锁的解决与预防方法 #### 一、锁的定义与原因 **锁**是指两个或多个事务因争夺资源而陷入相互等待的状态,导致无法继续执行。常见原因包括: 1. **资源竞争**:事务同时请求相同资源(如行锁、表锁)。 2. **加锁顺序不一致**:事务以不同顺序获取锁,形成循环依赖。 3. **长事务与高并发**:长时间持有锁或高并发场景易引发锁。 --- #### 二、解决方案:主动检测与恢复 1. **启用数据库锁检测** - 多数数据库(如MySQL、PostgreSQL)内置锁检测机制,发现锁后自动终止“代价较小”的事务。 - **示例**:MySQL通过参数`innodb_deadlock_detect=ON`开启检测。 2. **设置锁超时时间** - 事务等待锁超过阈值后自动回滚,避免无限等待。 - **示例**:MySQL设置`innodb_lock_wait_timeout=50`(单:秒)。 3. **手动干预** - 通过日志定锁事务,强制终止其一: ```sql -- PostgreSQL终止进程 SELECT pg_terminate_backend(pid); ``` --- #### 三、预防策略:减少锁概率 1. **统一加锁顺序** - 所有事务按固定顺序访问资源(如按主键升序更新数据)。 - **示例**:对表A和表B的操作,始终先锁表A再锁表B。 2. **缩短事务长度** - 事务尽量简短,减少锁持有时间。避免在事务中执行耗时操作(如文件IO)。 3. **使用低隔离级别** - 降低隔离级别(如`READ COMMITTED`),减少锁竞争。但需权衡数据一致性。 4. **合理设计索引** - 优化查询索引,减少全表扫描导致的锁范围扩大。 5. **使用乐观锁** - 通过版本号(如`CAS`机制)替代悲观锁,适用于低冲突场景。 --- #### 四、应用层优化 1. **重试机制** - 捕获锁异常(如MySQL的`1213`错误码),自动重试事务。 ```java // Java示例:重试3次 int retries = 3; while (retries-- > 0) { try { executeTransaction(); break; } catch (DeadlockException e) { rollback(); } } ``` 2. **批量提交** - 将多个操作合并为批量提交,减少锁竞争频率。 --- #### 五、诊断与分析工具 1. **查看数据库日志** - MySQL:`SHOW ENGINE INNODB STATUS`输出锁详细信息。 - PostgreSQL:日志中记录`deadlock detected`及事务ID。 2. **监控工具** - 使用Prometheus+Grafana监控锁等待情况,或APM工具(如SkyWalking)分析慢事务。 --- #### 六、总结流程 1. **监控**:通过日志和工具定锁。 2. **解决**:终止事务或设置超时。 3. **预防**:优化事务设计、索引和并发控制。 4. **容错**:代码层添加重试逻辑。 > **关键原则**:锁无法彻底避免,但可通过降低冲突概率和快速恢复减少影响。
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