如何分析Java虛擬機(jī)死鎖

作者：yuzhou 2009-06-12 16:15:42

作者認(rèn)為分析Java代碼問題的最有效的工具仍然是java thread dump，并且認(rèn)為通常情況下分析Java虛擬機(jī)死鎖比分析內(nèi)存泄漏要容易的多，本文針對Java虛擬機(jī)死鎖問題進(jìn)行了分析。

到目前為止，我認(rèn)為分析Java代碼問題的最有效的工具仍然是java thread dump，原因是：

1.任何操作系統(tǒng)平臺下都可以使用。

2.在多數(shù)情況下，可以在生產(chǎn)環(huán)境中使用。

3.和操作系統(tǒng)提供的工具相比，java thread dump給出的信息是直白的，直接對應(yīng)到應(yīng)用代碼。

4.它對被分析的系統(tǒng)干擾很小，因此能反應(yīng)真實(shí)的問題。而其它很多profiling或Instrument工具本身對JVM運(yùn)行有很大的干擾，經(jīng)常不能暴露出真正的問題，而且這種工具不能用于生產(chǎn)系統(tǒng)。

我覺得在通常情況下分析Java虛擬機(jī)死鎖比分析內(nèi)存泄漏要容易的多。因?yàn)樗梨i發(fā)生時(shí)，JVM通常處于掛起狀態(tài)(hang住了)，thread dump可以給出靜態(tài)穩(wěn)定的信息，查找死鎖只需要查找有問題的線程。而內(nèi)存泄漏的問題卻很難界定，一個(gè)運(yùn)行的JVM里有無數(shù)對象存在，只有寫程序的人才知道哪些對象是垃圾，而哪些不是，而且對象的引用關(guān)系非常復(fù)雜，很難得到一份清晰的對象引用圖。

Java虛擬機(jī)死鎖發(fā)生時(shí)，從操作系統(tǒng)上觀察，虛擬機(jī)的CPU占用率為零，很快會從top或prstat的輸出中消失。這時(shí)你就可以收集thread dump了，Unix/Linux 下是kill -3 <JVM pid>，在Windows下可以在JVM的console窗口上敲Ctrl-Break。根據(jù)不同的設(shè)置，thread dump會輸出到當(dāng)前控制臺上或應(yīng)用服務(wù)器的日志里。

拿到j(luò)ava thread dump后，你要做的就是查找"waiting for monitor entry"的thread，如果大量thread都在等待給同一個(gè)地址上鎖（因?yàn)閷τ贘ava，一個(gè)對象只有一把鎖），這說明很可能死鎖發(fā)生了。比如：

"service-j2ee" prio=5 tid=0x024f1c28 nid=0x125 waiting for monitor entry  
[62a3e000..62a3f690]  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool.internalGetResource(IASNonS  
haredResourcePool.java:625)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: - waiting to  
lock <0x965d8110> (a com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool.getResource(IASNonSharedRes  
ourcePool.java:520)  
................

為了確定問題，常常需要在隔兩分鐘后再次收集一次thread dump，如果得到的輸出相同，仍然是大量thread都在等待給同一個(gè)地址上鎖，那么肯定是死鎖了。

如何找到當(dāng)前持有鎖的線程是解決問題的關(guān)鍵。方法是搜索thread dump，查找"locked <0x965d8110>"，找到持有鎖的線程。

[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: "Thread-20" daemon prio=5 tid=0x01394f18 
nid=0x109 runnable [6716f000..6716fc28]  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:129)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at oracle.net.ns.Packet.receive(Unknown  
Source)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
oracle.net.ns.DataPacket.receive(Unknown Source)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
oracle.net.ns.NetInputStream.getNextPacket(Unknown Source)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
oracle.net.ns.NetInputStream.read(Unknown Source)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
oracle.net.ns.NetInputStream.read(Unknown Source)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
oracle.net.ns.NetInputStream.read(Unknown Source)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
oracle.jdbc.ttc7.MAREngine.unmarshalUB1(MAREngine.java:929)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
oracle.jdbc.ttc7.MAREngine.unmarshalSB1(MAREngine.java:893)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
oracle.jdbc.ttc7.Ocommoncall.receive(Ocommoncall.java:106)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
oracle.jdbc.ttc7.TTC7Protocol.logoff(TTC7Protocol.java:396)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: - locked <0x954f47a0> (a  
oracle.jdbc.ttc7.TTC7Protocol)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
oracle.jdbc.driver.OracleConnection.close(OracleConnection.java:1518)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: - locked <0x954f4520> (a  
oracle.jdbc.driver.OracleConnection)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
com.sun.enterprise.resource.JdbcUrlAllocator.destroyResource(JdbcUrlAllocator.java:122)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool.destroyResource(IASNonSharedResourcePool.java:8 
72)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool.resizePool(IASNonSharedResourcePool.java:1086)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: - locked <0x965d8110> (a  
com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
com.sun.enterprise.resource.IASNonSharedResourcePool$Resizer.run(IASNonSharedResourcePool.java:1178)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
java.util.TimerThread.mainLoop(Timer.java:432)  
[27/Jun/2006:10:03:08] WARNING (26140): CORE3283: stderr: at  
java.util.TimerThread.run(Timer.java:382)

在這個(gè)例子里，持有鎖的線程在等待Oracle返回結(jié)果，卻始終等不到響應(yīng)，因此發(fā)生了死鎖。

如果持有鎖的線程還在等待給另一個(gè)對象上鎖，那么還是按上面的辦法順藤摸瓜，直到找到死鎖的根源為止。

另外，在thread dump里還會經(jīng)常看到這樣的線程，它們是等待一個(gè)條件而主動(dòng)放棄鎖的線程。
例如：

"Thread-1" daemon prio=5 tid=0x014e97a8 nid=0x80 in Object.wait() [68c6f000..68c6fc28]  
at java.lang.Object.wait(Native Method)  
- waiting on <0x95b07178> (a java.util.LinkedList)  
at com.iplanet.ias.util.collection.BlockingQueue.remove(BlockingQueue.java:258)  
- locked <0x95b07178> (a java.util.LinkedList)  
at com.iplanet.ias.util.threadpool.FastThreadPool$ThreadPoolThread.run(FastThreadPool.java:241)  
at java.lang.Thread.run(Thread.java:534)