Java面试必问-死锁终极篇

a、(1)=死锁预防，(2)=死锁避免。理解了死锁的原因，尤其是产生死锁的四个必要条件，就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。预防死锁和避免死锁都属于事先预防策略，但预防死锁的限制条件比较严格，实现起来 较为简单，但往往导致系统的效率低，资源利用率低。

首先我们先来看看死锁的定义：“死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。”那么我们换一个更加规范的定义：“集合中的每一个进程都在等待只能由本集合中的其他进程才能引发的事件，那么该组进程是死锁的。”

竞争的资源可以是：锁、网络连接、通知事件，磁盘、带宽，以及一切可以被称作“资源”的东西。

上面的内容可能有些抽象，因此我们举个例子来描述，如果此时有一个线程A，按照先锁a再获得锁b的的顺序获得锁，而在此同时又有另外一个线程B，按照先锁b再锁a的顺序获得锁。如下图所示：

死锁

我们用一段代码来模拟上述过程：

public static void main(String[] args) {
    final Object a = new Object();
    final Object b = new Object();
    Thread threadA = new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            synchronized (a) {
                try {
                    System.out.println("now i in threadA-locka");
                    Thread.sleep(1000l);
                    synchronized (b) {
                        System.out.println("now i in threadA-lockb");
                    }
                } catch (Exception e) {
                    // ignore
                }
            }
        }
    });
    Thread threadB = new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            synchronized (b) {
                try {
                    System.out.println("now i in threadB-lockb");
                    Thread.sleep(1000l);
                    synchronized (a) {
                        System.out.println("now i in threadB-locka");
                    }
                } catch (Exception e) {
                    // ignore
                }
            }
        }
    });
    threadA.start();
    threadB.start();
}

程序执行结果如下：

程序执行结果

很明显，程序执行停滞了。

在这里，我将介绍两种死锁检测工具

种用于提供不同进程间或给定进程的不同线程间同步手段。process monitor 增加了多项重要增强功能，包括稳定性和性能改进，强大的过滤选项，修正的进程树对话框（增加了进程存活时间图表），可根据点击位置变换的右键菜单过滤条目，集成带源代码存储的堆栈跟踪对话框，更快的堆栈跟踪，可在 64-位 windows 上加载 32-位 日志文件的能力等。process monitor 增加了多项重要增强功能，包括稳定性和性能改进，强大的过滤选项，修正的进程树对话框（增加了进程存活时间图表），可根据点击位置变换的右键菜单过滤条 目，集成带源代码存储的堆栈跟踪对话框，更快的堆栈跟踪，可在 64-位 windows 上加载 32-位 日志文件的能力等。

原因是每个对象都拥有monitor（锁），所以让当前线程等待某个对象的锁，当然应该通过这个对象来操作，而不是用当前线程来操作，因为当前线程可能会等待多个线程的锁，如果通过线程来操作，就非常复杂了。检测方法是用 mark generation 的方式，当你每次点击 mark generation 时，allocations 会生成当前 app 的内存快照，而且 allocations 会记录从上回内存快照到这次内存快照这个时间段内，新分配的内存信息。调用object.wait()时，线程先要获取这个对象的对象锁，当前线程必须在锁对象保持同步，把当前线程添加到等待队列中，随后另一线程可以同步同一个对象锁来调用object.notify()，这样将唤醒原来等待中的线程，然后释放该锁。

首先，我们通过jps确定当前执行任务的进程号:

jonny@~$ jps
597
1370 JConsole
1362 AppMain
1421 Jps
1361 Launcher

可以确定任务进程号是1362，然后执行jstack命令查看当前进程堆栈信息：

jonny@~$ jstack -F 1362
Attaching to process ID 1362, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 23.21-b01
Deadlock Detection:
Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread-1":
  waiting to lock Monitor@0x00007fea1900f6b8 (Object@0x00000007efa684c8, a java/lang/Object),
  which is held by "Thread-0"
"Thread-0":
  waiting to lock Monitor@0x00007fea1900ceb0 (Object@0x00000007efa684d8, a java/lang/Object),
  which is held by "Thread-1"
Found a total of 1 deadlock.

可以看到，进程的确存在死锁，两个线程分别在等待对方持有的Object对象

jstatd是一个监控jvm从创建到销毁过程中资源占用情况并提供接口的rmi（remotemethodinvocation，远程方法调用）服务器程序，它是一个daemon程序，要保证软件连接到本地的话需要jstatd始终保持运行。5、可视化显示监控信息：对所监控程序行为的信息可视化显示，用户可随时了解计算机正在运行哪些程序，其中哪些是系统程序，哪些是应用程序，还可进一步了解程序是何时安装，什么时候运行，运行时是否修改了注册表启动项，是否生成新的程序文件，程序是否具有自启动，程序由谁启动执行，程序调用了哪些模块，以及当前网络使用状况等等。应用的总体性能监控工具，比如new relic和dynatrace，可以帮助你监控到从远程加载网页的时间，而nginx可以帮助你监控到应用交付端。

我们在命令行中敲入jconsole命令，会自动弹出以下对话框，选择进程1362，并点击“链接”

新建连接

进入所检测的进程后，选择“线程”选项卡，并点击“检测死锁”

检测死锁

可以看到以下画面：

死锁检测结果

可以看到进程中存在死锁。

从以上宝贝购物定向截图可以看出，单品兴趣定向里面有很多和产品相关的关键词多线程死锁的例子，这些关键词的展现指数和市场出价都不一样，那么我在填溢价比例时，首先需要根据宝贝的关键词精准度来选词，其次要根据该关键词的展现指数和市场出价来设定溢价 ，最好当然是经常查看该关键词的点击转化情况，对溢价比例做出调整，避免好词流量少，差词花费多。死锁检测：一个非常方便的使用场景是，你可以使用n个线程访问共享资源，在每次测试阶段的线程数目是不同的，并尝试产生死锁。死锁检测与恢复是指系统设有专门的机构，当死锁发生时，该机构能够检测到死锁发生的位置和原因，并能通过外力破坏死锁发生的必要条件，从而使得并发进程从死锁状态中恢复出来。

在内置锁中，死锁是一个很严重的问题多线程死锁的例子，造成死锁的原因之一可能是，锁获取顺序不一致导致程序死锁。 一个lock对象上可以绑定多个condition对象，这样实现了本方线程只唤醒对方线程，而jdk1.5之前，一个同步只能有一个锁，不同的同步只能用锁来区分，且锁嵌套时容易死锁。但如果程序员错误地在两个线程中使用了递归锁，则很容易导致“死锁”出现：两个线程同时对同一个锁进行加锁，同时发现该锁已经锁定，彼此等待对方解锁，导致两个线程都无法执行下去。

如果不休眠，让线程在一次获取锁失败后立即进行下一轮获取尝试，可以获得很好的响应速度，但是这也会让线程长时间占用cpu时钟周期直到成功获得两个锁。获取锁，如果锁被占用，将禁用当前线程，并且在获得锁之前，该线程将一直处于阻塞状态。srw锁可以使用上面两种模式中任意一种模式获得，通常读线程使用共享模式获得srw锁，写线程通常使用独占模式获得srw锁。

时序图

如果此时把获得锁的时序改成：

新时序图

那么死锁就永远不会发生。

使用两个线程来争夺一把锁，当某个线程获得锁后，sleep6秒，每个线程都只尝试5秒去获得锁。当多个线程访问mythread的run方法时，以排队的方式进行处理（这里排队是按照cpu分配的先后顺序而定的），一个线程想要执行synchronized修饰的方法里的代码，首先是尝试获得锁，如果拿到锁，执行synchronized代码块中的内容：拿不到锁，这个线程就会不断尝试获得这把锁，知道拿到位置，而且是多个线程同时去竞争这把锁。获取web开发常用对象：el表达式定义了一些隐式对象，利用这些隐式对象，web开发人员可以很轻松获得对web常用对象的引用，从而获得这些对象中的数据。

哲学家进餐

在多线程中有多种方法让线程按特定顺序执行，你可以用线程类的join()方法在一个线程中启动另一个线程，另外一个线程完成该线程继续执行。在多线程中有多种方法让线程按特定顺序执行，你可以用线程类的 join ()方法在一个线程中启动另一个线程，另外一个线程完成该线程继续执行。java线程之间的通信总是隐式进行 java并发模型—硬件视图 内存空间 共享对象 共享对象 共享对象 内存中的jvm 对象 程之间共享 线程1 线程2 处理器a 处理器b 处理器c 处理器d java并发模型—操作系统视图 jvm进程 hotspot vm中， java线程被 java线程 java线程 java线程 映射为本地操作系 统线程 linux kernel 操作系统内核 直接调度java 线程给可用的cpu处理器a 处理器b 处理器c 处理器d 编译器和处理器喜欢不择手段的冒险源代码 编译器优化 指令级并行 内存系统的 最终执行的 的重排序 的重排序 重排序 指令序列 编译器的 重排序 重排序 指令级并行的 处理器的 重排序 重排序 内存系统的 重排序 顺序一致性内存模型的原型结构 处理器a 处理器b 处理器c 处理器c a3 b2 d1 程序顺 a2 b1 c3 d2 序不变 a1 c2 每个内存 c1 单元一个 fifo队列内存单元 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 … … n顺序一致性内存模型的程序员视图 线程 线程 线程 线程 … 2 3 n 1 内存 顺序一致性内存模型的2 大特性 特性2 线程a 的程序顺序 操作的执行整体上无序，但两个线程 都只能看到这个执行顺序。

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