# JVM类加载死锁的排查与分析 #

2023-07-21 20:25:12

深入剖析 JVM 类加载死锁：排除故障和解决方案

在 JVM 运行的世界里，类加载扮演着至关重要的角色，将 class 文件装载进 JVM，使其能够执行这些类。然而，类加载过程有时会遭遇死锁，犹如交通堵塞般，阻碍 JVM 的正常运行。本文旨在深入探索 JVM 类加载死锁，揭示其成因，并提供有效解决方案。

理解 JVM 类加载死锁

类加载死锁是指类加载过程中，多个线程相互等待对方的锁释放，陷入僵局。通常，这是由类加载器之间的循环依赖造成的。举个例子，类加载器 A 试图加载类 B，而类 B 又需要加载类 C，而类 C 反过来又需要加载类 A。这样的循环依赖导致类加载器互相等待，无法继续加载类，最终导致 JVM 死锁。

通过 GDB 分析 JVM 类加载死锁

启动 JVM 并连接 GDB

gdb java -Xdebug
(gdb) target remote localhost:8000

设置断点

在类加载器类的相关方法中设置断点，例如：

(gdb) break ClassLoader.loadClass

运行程序

(gdb) run

等待程序运行到断点处

当程序运行到断点处时，GDB 会自动暂停程序执行。

检查线程状态

使用 info threads 命令查看所有线程的状态，例如：

(gdb) info threads

如果存在死锁，你会看到多个线程处于 Waiting 状态，并且等待的锁是相同的。

分析死锁原因

使用 bt 命令查看线程的调用栈，以便分析死锁的原因，例如：

(gdb) bt

通过分析调用栈，你可以看到哪些类正在被加载，以及它们之间的依赖关系。这样就可以找到导致死锁的循环依赖。

解决 JVM 类加载死锁

修改类加载器的依赖关系

如果死锁是由类加载器之间的循环依赖引起的，那么可以通过修改类加载器的依赖关系来解决问题。例如，可以将类加载器 A 修改为加载类 B，而将类加载器 B 修改为加载类 C。这样就打破了循环依赖，从而解决了死锁问题。

使用类加载器隔离

类加载器隔离可以防止类加载器之间的循环依赖。通过使用类加载器隔离，可以将不同的类加载器隔离到不同的命名空间中，从而防止它们互相加载类。

使用自定义类加载器

如果上述方法都无法解决问题，那么可以考虑使用自定义类加载器。自定义类加载器可以完全控制类的加载过程，从而避免死锁问题的发生。

示例代码

示例类加载器 A

public class ClassLoaderA extends ClassLoader {

    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        if (name.equals("com.example.ClassB")) {
            return loadClass("com.example.ClassC");
        }
        return super.findClass(name);
    }
}

示例类加载器 B

public class ClassLoaderB extends ClassLoader {

    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        if (name.equals("com.example.ClassC")) {
            return loadClass("com.example.ClassA");
        }
        return super.findClass(name);
    }
}

示例主类

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassLoaderA classLoaderA = new ClassLoaderA();
        Class<?> classA = classLoaderA.loadClass("com.example.ClassA");
    }
}