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在Java中如何避免和解决死锁问题_Java并发设计解析

P粉602998670

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发布时间:2026-02-06 11:06:08

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来源于php中文网

原创

死锁典型模式是多线程以不同顺序获取同一组锁,导致相互等待;预防需统一加锁顺序、使用tryLock超时机制及lockInterruptibly响应中断,并辅以jstack和ThreadMXBean检测。

在java中如何避免和解决死锁问题_java并发设计解析

死锁发生的典型代码模式

Java 中死锁最常见于多个线程按不同顺序获取同一组 ReentrantLock 或同步块(synchronized),比如线程 A 先锁 lockA 再等 lockB,而线程 B 正好相反。此时 JVM 不会主动检测或中断,程序卡住但无异常、无日志,只表现为线程状态长期停留在 BLOCKED

jstack 可直接看到「found 1 deadlock」提示,并列出互相等待的线程 —— 这是定位的第一步。

如何预防:统一加锁顺序 + tryLock 超时

预防比排查更有效。核心原则是:所有线程以相同全局顺序申请锁。例如按对象哈希码排序:

if (System.identityHashCode(objA) < System.identityHashCode(objB)) {
    synchronized (objA) {
        synchronized (objB) { /* ... */ }
    }
} else {
    synchronized (objB) {
        synchronized (objA) { /* ... */ }
    }
}

更稳妥的方式是用 ReentrantLock.tryLock(long, TimeUnit),超时后主动释放已持锁:

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  • 避免无限等待,把死锁风险转为可捕获的业务逻辑分支
  • 注意:必须在 finally 块中调用 unlock(),否则可能永久泄漏锁
  • 超时时间不宜过短(如 10ms),否则高并发下易频繁失败;建议从 100ms 起调

使用显式锁时务必配合 lockInterruptibly

当线程可能被外部中断(如服务优雅停机),别用 lock(),改用 lockInterruptibly()。它会在等待锁时响应 Thread.interrupt(),抛出 InterruptedException,让你有机会清理资源并退出。

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对比:

  • lock():无视中断,一直等到锁可用
  • lockInterruptibly():若等待中被中断,立即抛异常,不继续阻塞

这是避免“假死”而非真死锁的关键手段,尤其在容器环境(如 Spring Boot)中,中断信号常用于控制生命周期。

工具链辅助:JDK 自带诊断 + ThreadMXBean 编程检测

除了 jstack,还可通过 ThreadMXBean 在运行时编程检测:

ThreadMXBean mxBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
long[] deadlockedIds = mxBean.findDeadlockedThreads(); // 返回 null 表示无死锁
if (deadlockedIds != null) {
    ThreadInfo[] infos = mxBean.getThreadInfo(deadlockedIds, true, true);
    // 打印或上报
}

适合集成进健康检查端点(如 /actuator/health),但注意该方法有性能开销,不应高频调用。

真正难处理的不是明显双锁嵌套,而是跨多层调用、锁粒度不一致、或与数据库事务混用导致的隐式依赖 —— 这类场景里,锁顺序很难全局约束,得靠设计降级(如拆分操作、引入消息队列解耦)。

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