死锁的实现与检测

这是一道经典的面试题。今天的内容就是手动编写一个死锁代码，然后简要分析一下这个死锁代码。

在讲正文前，先讲下 jdk 11 的一个新特性，可以直接运行单个的 Java 文件。而不用 javac 编译成 class，再运行。下文图中就是例子：

java OddEvenPrinter.java 

以后写 Demo 就不用非得用 ide 了，直接用记事本也是可以的跟 python 玩法就一样了。

回归正文，锁存在的目的就是在多线程竞争时，保证同时只有一个线程能获取锁执行代码，其余线程等待，保证线程安全的方式。（好像说的稀碎）

而死锁，就是两个或者多个线程互相持有别的线程需要的锁，而且都不主动释放的状态，我记得教科书上有死锁存在的必要条件：

（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:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
（4） 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。

我的描述基本就是上面四句话的意思。所以造一个最简单的死锁例子就是用两个线程，定义两个对象，并且线程1持有 monitorA 然后申请 monitorB，线程2持有 monitorB 然后申请 monitorA。

public class Lock {

    private final Object monitorA = new Object();
    private final Object monitorB = new Object();

    public void printA() {
        synchronized (monitorA) {
            try {
                // 暂停一下，让线程2有时间先获取 monitorB 的锁，否则线程1可能会直接执行完成
                Thread.sleep(10);
            } catch (Exception e) {
                //TODO: handle exception
            }
            synchronized (monitorB) {
                System.out.println("printA");
            }
        }
    }

    public void printB() {
        synchronized (monitorB) {
            synchronized (monitorA) {
                System.out.println("printB");
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Lock printer = new Lock();
        Thread thread1 = new Thread(printer::printA, "thread-1");
        Thread thread2 = new Thread(printer::printB, "thread-2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

代码中线程1在 synchronized (monitorA) 的里面添加了睡眠语句，这是为了等待线程 2 去执行完 synchronized (monitorB) 否则会导致线程 A 直接申请了 synchronized (monitorB) 两个线程就变成串行化执行了。

这是简单例子，运行时会发现命令行什么都不输出，我们可以打印输出，看看停在了哪里，但是如果是生产环境发生死锁，我们没有条件知道到底哪里死锁，也基本不能尝试添加大量 log。那么如何检测死锁以及死锁的原因呢？祭出大杀器：JConsole

在命令行输入 jconsole，然后选择需要监听哪个进程，这个如何确定哪个进程是你的，就算做课外作业了:)。

线程 -> 检测死锁，可以看到，thread-1 和 thread-2发生死锁，thread-1 的并且在 Lock.java 14行，被锁住。

image.png

14行代码是什么呢？

也就是可以看到 monitorB，这也符合我们的本意，因为它已经被 thread-2 给占用了。

当生产环境发生了死锁时，我们也可以通过此方法检测死锁问题。

by 费城的二鹏 2020.07.24 长春