Java多线程7：死锁
一、死锁
简单的说，死锁就是线程1已经持有锁A，要去获取锁B，线程2已经持有锁B，要去获取锁A，即两个线程都在等待获取对方持有的锁。
图示：
举例：简单示例说明一下死锁的产生
public class DeadLock { private Object right = new Object(); private Object left = new Object(); public void rightToLeft(){ synchronized(right){ try { Thread.sleep(2000); synchronized(left){ System.out.println("right to left"); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public void leftToRight(){ synchronized(left){ try { Thread.sleep(2000); synchronized(right){ System.out.println("left to right"); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
定义两个线程分别调用上述对象的两个方法
public class Thread01 extends Thread{ private DeadLock deadLock; public Thread01(DeadLock deadLock) { this.deadLock = deadLock; } @Override public void run() { deadLock.rightToLeft(); } }
public class Thread02 extends Thread{ private DeadLock deadLock; public Thread02(DeadLock deadLock) { this.deadLock = deadLock; } @Override public void run() { deadLock.leftToRight(); } }
测试一下：
public class Test { public static void main(String[] args) { DeadLock deadLock = new DeadLock(); Thread01 thread01 = new Thread01(deadLock); Thread02 thread02 = new Thread02(deadLock); thread01.start(); thread02.start(); } }
结果：
分析一下产生死锁的原因。
thread01执行deadLock对象的rightToLeft方法，以deadLock对象中的right对象作为任意对象锁，先判断与right对象相关的monitor是否被别的线程所有，没有，thread01是与right对象关联的monitor的所有者，与此同时，thread02执行同一对象deadLock中的leftToRight方法，以deadLock对象中的left对象作为任意对象锁，先判断与left对象相关的monitor是否被别的线程所有，没有，thread02是与left对象关联的monitor的所有者。此时，thread01是right对象关联的monitor的所有者，thread02是left对象关联的monitor的所有者。
接着，thread01继续执行rightToLeft方法，获取left对象关联的monitor的所有权，但此时该monitor被thread02所有，所以thread01处于阻塞状态，等待thread02释放与left对象关联的monitor的所有权。与此同时，thread02继续执行leftToRight方法，获取right对象关联的monitor的所有权，但此时该monitor被thread01所有，所以thread02处于阻塞状态，等待thread01释放与right对象关联的monitor的所有权。
所以，thread01和thread02就会一直处于阻塞状态，从而导致死锁的产生。
演示一下如何定位死锁问题
1、jps获得当前Java虚拟机进程的pid
2、jstack打印堆栈。jstack打印内容的最后其实已经报告发现了一个死锁，但因为我们是分析死锁产生的原因，而不是直接得到这里有一个死锁的结论，所以别管它，就看前面的部分
先说明介绍一下每一部分的意思，以"Thread-1"为例：
（1）"Thread-1"表示线程名称
（2）"prio=5"表示线程优先级
（3）"tid=0x0000001de27800"表示线程Id
（4）nid=0x2e68
线程对应的本地线程Id，这个重点说明下。因为Java线程是依附于Java虚拟机中的本地线程来运行的，实际上是本地线程在执行Java线程代码，只有本地线程才是真正的线程实体。Java代码中创建一个thread，虚拟机在运行期就会创建一个对应的本地线程，而这个本地线程才是真正的线程实体。Linux环境下可以使用"top -H -p JVM进程Id"来查看JVM进程下的本地线程（也被称作LWP）信息，注意这个本地线程是用十进制表示的，nid是用16进制表示的，转换一下就好了，0x219c对应的本地线程Id应该是8604。
（5）"[0x000000001edaf000..0x000000001e22f000]"表示线程占用的内存地址
（6）"java.lang.Thread.State：BLOCKED"表示线程的状态：阻塞状态
解释完了每一部分的意思，看下Thread-1处于BLOCKED状态，Thread-0处于BLOCKED状态。对这两个线程分析一下：
（1）Thread-1获得了锁0x000000076c868c70，在等待锁0x000000076c868c60
（2）Thread-0获得了锁0x000000076c868c60，在等待锁0x000000076c868c70
由于两个线程都在等待获取对方持有的锁，所以就这么永久等待下去了。
二、避免死锁的方式
既然可能产生死锁，那么接下来，讲一下如何避免死锁。
1、让程序每次至多只能获得一个锁。当然，在多线程环境下，这种情况通常并不现实
2、设计时考虑清楚锁的顺序，尽量减少嵌在的加锁交互数量
3、既然死锁的产生是两个线程无限等待对方持有的锁，那么只要等待时间有个上限不就好了。当然synchronized不具备这个功能，但是我们可以使用Lock类中的tryLock方法去尝试获取锁，这个方法可以指定一个超时时限，在等待超过该时限之后变回返回一个失败信息。
参考资料：
