【实战】Java多线程死锁排查：从复现到根治全流程
- 问题背景与技术原理（150字）
在Java多线程开发中，死锁是指两个或多个线程因互相持有对方所需的锁，且均不释放自身持有的锁，导致线程永久阻塞的现象。死锁需满足互斥、请求与保持、不可剥夺、循环等待四个必要条件，排查的核心是定位循环等待的锁资源与对应的线程。本文基于JDK 17环境，通过实战案例复现死锁，并讲解3种高效排查与解决方法。
- 死锁场景复现（附代码+架构图）
2.1 复现代码
以下代码模拟两个线程争夺两把锁，因锁获取顺序不一致导致死锁：
public class DeadLockDemo {
// 定义两把锁资源
private static final Object LOCK_A = new Object();
private static final Object LOCK_B = new Object();
public static void main(String[] args) {
// 线程1：先拿LOCK_A，再拿LOCK_B
new Thread(() -> {
synchronized (LOCK_A) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 持有锁A，等待锁B");
try {
Thread.sleep(1000); // 模拟业务耗时，放大死锁概率
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
synchronized (LOCK_B) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 同时持有锁A和锁B");
}
}
}, "Thread-1").start();
// 线程2：先拿LOCK_B，再拿LOCK_A
new Thread(() -> {
synchronized (LOCK_B) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 持有锁B，等待锁A");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
synchronized (LOCK_A) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 同时持有锁A和锁B");
}
}
}, "Thread-2").start();
}
}
2.2 运行结果
执行代码后，控制台输出如下内容，程序无后续输出且永不终止，死锁已发生：
Thread-1 持有锁A，等待锁B
Thread-2 持有锁B，等待锁A
- 三种死锁排查方法（从入门到进阶）
方法1：jps + jstack（JDK命令行工具，最常用）
核心原理：jps 获取Java进程ID，jstack 打印线程堆栈信息，定位死锁线程与锁资源。
- 打开命令行，执行 jps 命令，获取 DeadLockDemo 对应的进程ID（如 12345）。
jps
输出示例：12345 DeadLockDemo
- 执行 jstack 进程ID 命令，查看堆栈信息，命令行末尾会直接标记死锁：
jstack 12345
- 关键输出解读：
Found one Java-level deadlock:
=============================
Thread-1:
waiting to lock monitor 0x0000000003033e88 (object 0x000000076ab821c0, a java.lang.Object),
which is held by Thread-2
Thread-2:
waiting to lock monitor 0x0000000003032a48 (object 0x000000076ab821b0, a java.lang.Object),
which is held by Thread-1
输出明确显示Thread-1和Thread-2互相等待对方持有的锁，死锁定位完成。
方法2：JConsole可视化工具（直观易用，适合新手）
核心原理：JConsole是JDK自带的可视化监控工具，可实时查看线程状态，自动检测死锁。
-
命令行执行 jconsole 启动工具，在进程列表中选择 DeadLockDemo 进程，点击连接。
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切换到线程标签页，点击右下角检测死锁按钮，工具会自动列出死锁线程及锁信息：
◦ 死锁线程：Thread-1、Thread-2
◦ 持有锁与等待锁的对应关系，与jstack输出一致。
方法3：Arthas诊断工具（进阶，适合生产环境）
核心原理：Arthas是阿里开源的Java诊断工具，支持在线排查，无需重启应用。
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下载并启动Arthas，选择目标进程 DeadLockDemo。
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执行 thread -b 命令，直接打印死锁线程的详细信息：
thread -b
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优势：生产环境中可在线排查，支持查看线程的调用栈、CPU使用率等附加信息，排查更全面。
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死锁解决方案与优化（根治思路）
方案1：统一锁获取顺序（最有效）
打破循环等待条件，所有线程按相同顺序获取锁。修改线程2的锁获取逻辑：
// 线程2修改后：先拿LOCK_A，再拿LOCK_B（与线程1顺序一致）
new Thread(() -> {
synchronized (LOCK_A) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 持有锁A，等待锁B");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
synchronized (LOCK_B) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 同时持有锁A和锁B");
}
}
}, "Thread-2").start();
方案2：使用tryLock限时获取锁（灵活可控）
利用ReentrantLock的tryLock(long timeout, TimeUnit unit)方法，在指定时间内获取不到锁则放弃，打破请求与保持条件：
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class DeadLockSolveDemo {
private static final ReentrantLock LOCK_A = new ReentrantLock();
private static final ReentrantLock LOCK_B = new ReentrantLock();
public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> {
try {
if (LOCK_A.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 持有锁A，等待锁B");
if (LOCK_B.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 同时持有锁A和锁B");
LOCK_B.unlock();
}
LOCK_A.unlock();
} else {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取锁A超时，放弃");
}
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}, "Thread-1").start();
// 线程2逻辑类似，此处省略
}
}
方案3：避免嵌套锁（从根源减少死锁概率）
简化代码逻辑，尽量减少锁的嵌套使用，降低死锁触发的可能性。
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常见问题FAQ（3个高频疑问）
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Q：死锁和活锁的区别是什么？
A：死锁是线程互相阻塞，永不执行；活锁是线程不断尝试获取锁但失败，处于"忙碌等待"状态，程序未阻塞但无进展。
- Q：生产环境中如何预防死锁？
A：① 统一锁获取顺序；② 减少锁嵌套；③ 用tryLock限时获取；④ 定期监控线程状态。
- Q：jstack排查不到死锁怎么办？
A：确认进程ID正确；若为分布式场景，需排查多JVM实例间的资源竞争（如数据库锁、Redis锁）。
- 总结与延伸（互动引导）
本文通过实战案例讲解了Java多线程死锁的复现、3种排查方法及根治方案，核心是打破死锁的四个必要条件。在实际开发中，死锁排查需结合业务场景，生产环境优先使用Arthas或APM工具（如SkyWalking）进行监控。
互动问题：你在开发中遇到过哪些特殊的死锁场景？是如何排查解决的？欢迎在评论区留言讨论~
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