java死锁

文章目录

1、概念
2、解决和预防策略：
- [1. 按固定顺序获取锁（破坏"循环等待"）](#1. 按固定顺序获取锁（破坏“循环等待”）)
- [2. 使用超时机制（破坏"占有并等待"）](#2. 使用超时机制（破坏“占有并等待”）)
- [3. 一次性申请所有资源（破坏"占有并等待"）](#3. 一次性申请所有资源（破坏“占有并等待”）)
[3、死锁检测与恢复](#3、死锁检测与恢复)

1、概念

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。这是一个严重的问题，因为死锁会让你的程序挂起无法完成任务，死锁的发生必须满足以下四个条件：

复制代码

互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。

请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

不剥夺条件：进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。

循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

由于"互斥"是锁的基本特性，我们无法破坏它。因此解决方案主要集中在破坏后三个条件。

2、解决和预防策略：

1. 按固定顺序获取锁（破坏"循环等待"）

这是最常用、最有效的预防手段。强制所有线程以相同的顺序申请锁。

场景：

比如转账操作，线程 A 从账户 1 转给账户 2，线程 B 从账户 2 转给账户 1。如果一个先锁 1 再锁 2，另一个先锁 2 再锁 1，就容易死锁。

解决：规定一个全局顺序，比如永远先锁 ID 小的账户，再锁 ID 大的账户。

2. 使用超时机制（破坏"占有并等待"）

不要让线程无限期地等待锁。如果在指定时间内拿不到锁，就放弃当前操作或稍后重试。

使用 ReentrantLock.tryLock()：

java 复制代码

1Lock lock1 = new ReentrantLock();
2Lock lock2 = new ReentrantLock();
3
4// 尝试获取锁，最多等待 1 秒
5if (lock1.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
6    try {
7        if (lock2.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
8            try {
9                // 执行业务逻辑
10            } finally {
11                lock2.unlock();
12            }
13        }
14    } finally {
15        lock1.unlock();
16    }
17}
18// 如果没拿到锁，可以记录日志、重试或返回失败，而不是死锁

使用 synchronized 的替代方案：synchronized 无法设置超时，一旦拿不到锁就会一直阻塞，所以高并发场景建议优先使用 ReentrantLock。

3. 一次性申请所有资源（破坏"占有并等待"）

如果一个线程需要多个资源，要么全部申请到，要么一个都不申请。

实现：可以通过一个全局的"资源管理器"来统一分配资源，或者使用 tryLock 尝试获取所有需要的锁，如果有一个获取失败，就释放已获取的锁并重试。

缺点：实现起来比较复杂，可能会降低吞吐量。

3、死锁检测与恢复

使用 JDK 工具：

jstack：在命令行输入 jstack ，如果检测到死锁，JVM
会直接在控制台输出死锁信息，告诉你哪两个线程在互相等待哪个锁。
jconsole / --jvisualvm：图形化界面工具，连接到 Java
进程后，点击"检测死锁"按钮，能直观地看到死锁的线程和堆栈。

策略	破坏的条件	推荐程度	说明
统一锁顺序	循环等待	⭐⭐⭐⭐⭐	最常用，通过排序强制顺序
超时获取锁	占有并等待	⭐⭐⭐⭐	使用 `ReentrantLock.tryLock()`
死锁检测	-	⭐⭐⭐	发生后及时发现，利用 `jstack` 或 `ThreadMXBean`
一次性申请	占有并等待	⭐⭐	实现复杂，性能可能不高