java中的程序化死锁检测

Question

我如何以编程方式检测 Java 程序中发生了死锁？

Answer 1

您可能需要考虑IBM's MTRAT。毕竟预防胜于治疗。 Multicore Software Development Kit 还自带死锁检测工具。

Answer 2

如果您希望它在运行时完成，您可以使用 watchdog。

Answer 3

一个有用的调查提示：

如果您可以当场发现应用程序并怀疑发生了死锁，请在 java.exe 控制台窗口中按“Ctrl-Break”（或在 Solaris/Linux 上按“Ctrl-\”）。 jvm会转储所有线程的当前状态和堆栈跟踪，找出死锁并精确描述它们。

它看起来像这样：

Full thread dump Java HotSpot(TM) Client VM (1.5.0_09-b03 mixed mode):

"[Test Timer] Request Queue" prio=6 tid=0x13d708d0 nid=0x1ec in Object.
    wait() [0x1b00f000..0x1b00fb68]
    at java.lang.Object.wait(Native Method)
    at java.lang.Object.wait(Unknown Source)
    at library.util.AsyncQueue.run(AsyncQueue.java:138)
        - locked <0x02e70000> (a test.server.scheduler.SchedulerRequestQueue)

    ...

Found one Java-level deadlock:
=============================
"Corba service":
  waiting to lock monitor 0x13c06684 (object 0x04697d90, a java.lang.Object),
  which is held by "[Server Connection] Heartbeat Timer"
"[Server Connection] Heartbeat Timer":
  waiting to lock monitor 0x13c065c4 (object 0x0467e728, a test.proxy.ServerProxy), which is held by "Corba service"

Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"Corba service":
    at test.proxy.ServerProxy.stopHBWatchDog(ServerProxy:695)
    - waiting to lock <0x04697d90> (a java.lang.Object)
    ...

Answer 4

如果您不需要编程检测，您可以通过 JConsole 执行此操作；在线程选项卡上有一个“检测死锁”按钮。在 JDK6 中，这会检测内部监视器和 j.u.c Locks 的锁

通过 $JAVA_HOM/bin/jconsole 命令运行 JConsole

Answer 5

您可以使用 JDK 附带的 ThreadMXBean 以编程方式执行此操作：

ThreadMXBean bean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
long[] threadIds = bean.findDeadlockedThreads(); // Returns null if no threads are deadlocked.

if (threadIds != null) {
    ThreadInfo[] infos = bean.getThreadInfo(threadIds);

    for (ThreadInfo info : infos) {
        StackTraceElement[] stack = info.getStackTrace();
        // Log or store stack trace information.
    }
}

显然，您应该尝试隔离正在执行此死锁检查的线程 - 否则如果该线程死锁，它将无法运行检查！

顺便说一句，这就是 JConsole 在幕后使用的。

Answer 6

tempus-fugit 还与编程线程转储类一起实现它。它是使用上面提到的 mbean 机制实现的，并提供了一种即插即用的超级骗子解决方案。

Answer 7

这里有代码：http://www.java2s.com/Code/Java/Development-Class/PerformingdeadlockdetectionprogrammaticallywithintheapplicationusingthejavalangmanagementAPI.htm

奇迹发生在ThreadMonitor.findDeadlock():

  public boolean findDeadlock() {
    long[] tids;
    if (findDeadlocksMethodName.equals("findDeadlockedThreads")
        && tmbean.isSynchronizerUsageSupported()) {
      tids = tmbean.findDeadlockedThreads();
      if (tids == null) {
        return false;
      }

      System.out.println("Deadlock found :-");
      ThreadInfo[] infos = tmbean.getThreadInfo(tids, true, true);
      for (ThreadInfo ti : infos) {
        printThreadInfo(ti);
        printLockInfo(ti.getLockedSynchronizers());
        System.out.println();
      }
    } else {
      tids = tmbean.findMonitorDeadlockedThreads();
      if (tids == null) {
        return false;
      }
      ThreadInfo[] infos = tmbean.getThreadInfo(tids, Integer.MAX_VALUE);
      for (ThreadInfo ti : infos) {
        // print thread information
        printThreadInfo(ti);
      }
    }

    return true;
  }

这会调用ThreadMXBean 的 API，该 API 在 Java 5 和 6 中具有不同的名称（因此是外部的 if()）。

代码示例还允许中断锁，因此您甚至可以打破死锁。

Answer 8

JArmus 是一个用于检测和避免死锁的库。它包括支持： Thread.join、CyclicBarrier、CountDownLatch、Phaser 和 ReentrantLock.

要使用 JArmus，您需要检测您的代码。通过其检测类之一或自动使用 JArmus 仪器jarmusc。

java -jar jarmusc.jar yourprogram.jar checkedprogram.jar

输入yourprogram.jar 是您要检查的程序。 输出是同一个程序，通过检查自动查找任何死锁。

障碍需要一些帮助

使用类CyclicBarrier、CountDownLatch、Phaser 验证死锁有点棘手——例如，JConsole 无法检测这些类型的死锁。 JArmus 需要您提供一点帮助：您必须指定哪些线程正在影响同步，我们将这些线程称为已注册 线程。

线程必须尽快将自己标记为已注册。标记已注册线程的好地方是开头方法Runnable.run。 JArmus.register(latch);

示例

下面的死锁程序被正确识别 贾姆斯：

final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2);
final Queue<Exception> exceptions = new ArrayDeque<>();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        try {
            JArmus.register(barrier); // do not forget to register!
            JArmus.register(latch); // do not forget to register!
            latch.countDown();
            latch.await();
            barrier.await();
        } catch (Exception e) {
            exceptions.add(e);
        }
    }
});
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        try {
            JArmus.register(barrier); // do not forget to register!
            JArmus.register(latch); // do not forget to register!
            barrier.await();
            latch.countDown();
            latch.await();
        } catch (Exception e) {
            exceptions.add(e);
        }
    }
});
t1.start();
t2.start();

Answer 9

您可以使用 ThreadMXBean 类以编程方式检测死锁线程。这里是代码，

    ThreadMXBean bean = ManagementFactory.getThreadMXBean();

    long ids[] = bean.findMonitorDeadlockedThreads();

    if(ids != null)
    {
        ThreadInfo threadInfo[] = bean.getThreadInfo(ids);

        for (ThreadInfo threadInfo1 : threadInfo)
        {
            System.out.println(threadInfo1.getThreadId());    //Prints the ID of deadlocked thread

            System.out.println(threadInfo1.getThreadName());  //Prints the name of deadlocked thread

            System.out.println(threadInfo1.getLockName());    //Prints the string representation of an object for which thread has entered into deadlock.

            System.out.println(threadInfo1.getLockOwnerId());  //Prints the ID of thread which currently owns the object lock

            System.out.println(threadInfo1.getLockOwnerName());  //Prints name of the thread which currently owns the object lock.
        }
    }
    else
    {
        System.out.println("No Deadlocked Threads");
    }

点击here了解更多关于如何检测死锁线程的信息。