记使用Arthas定位并解决Java应用死锁问题

背景

在一次生产环境部署后，我们的Java Web应用开始表现出严重的性能下降。用户报告说网页响应变得非常慢，有时甚至完全无响应。初步检查服务器资源和应用日志未发现明显的问题，我们怀疑可能是应用内部出现了死锁。

引入Arthas

为了不影响生产环境运行，我们决定使用Arthas进行问题诊断。Arthas的安装非常简单，只需执行以下命令：

curl -L https://alibaba.github.io/arthas/install.sh | sh

安装完成后，我们附加Arthas到目标Java进程：

java -jar arthas-boot.jar

分析线程状态

我们首先使用dashboard命令查看整体的系统状态，注意到线程状态出现了大量的BLOCKED状态。

dashboard

定位死锁线程

接着我们使用thread命令查看具体的线程堆栈信息，找到了几个状态为BLOCKED的线程，并记录下它们的线程ID。

thread

检测死锁

为了确认是否存在死锁，我们使用thread -b命令，它可以帮助我们检测到死锁并打印出相关的线程信息和堆栈。

thread -b

果然，Arthas的输出显示了几个线程之间的死锁信息。

分析死锁原因

通过仔细分析死锁线程的堆栈信息，我们发现几个线程在等待对方释放锁。这些线程分别属于不同的业务模块，但他们都共同依赖了几个核心资源。

查看锁竞争情况

为了进一步分析锁的竞争情况，我们使用monitor命令监控这些核心资源的访问频率和耗时。

monitor -c 5 com.example.ResourceClass resourceMethod

发现代码问题

从monitor的输出中我们发现，一些资源访问异常频繁，且调用路径显示出明显的设计问题。经过反编译（jad）相关类，我们找到了问题代码，其中包含了几个不恰当地使用了synchronized关键字的方法，导致了不必要的粗粒度锁定。

解决死锁

我们迅速修复了这些问题代码，将不必要的同步操作改为更细粒度的锁，并优化了相关的业务逻辑。经过代码审查和测试之后，我们将修复的代码部署到生产环境。

验证修复效果

部署后，我们再次使用Arthas监控应用的性能。结果显示，之前的死锁问题已经解决，线程状态恢复正常，应用响应时间也明显改善。

总结

这次经历展示了Arthas在复杂生产问题定位中的重要作用。通过它提供的多样化命令，我们成功地定位并解决了应用中的死锁问题。这次故障也提醒我们，在并发编程时必须谨慎使用同步锁，并尽可能避免不必要的全局锁定。

后记

事件解决后，我们决定加强对并发编程的培训，提高团队的并发问题诊断能力。同时，我们也计划将Arthas纳入日常的性能监控和问题诊断流程中，以便于及时发现并解决潜在问题。