摘要：問題分析之死鎖產(chǎn)生死鎖必須同時滿足以下四個條件互斥條件一段時間內(nèi)某資源只能被一個線程進程占有，若有其他請求線程只能等待。問題分析之內(nèi)存泄露內(nèi)存溢出堆內(nèi)存溢出內(nèi)存泄露指的是申請內(nèi)存后無法釋放該內(nèi)存。

產(chǎn)生死鎖必須同時滿足以下四個條件：

互斥條件：一段時間內(nèi)某資源只能被一個線程（進程）占有，若有其他請求線程只能等待。

不剝奪條件：一個線程占用某資源后只能該線程自己釋放資源，不能被其他線程奪走。

請求和保持條件：一個線程去申請另外一個資源的時候，繼續(xù)占有已分配的資源。

循環(huán)等待條件：存在一個處于等待狀態(tài)的線程集合{p1,...,pi,..}，pi等待的資源被p(i+1)占有。

簡單點說，對于兩個線程A,B而言,先有線程A占有鎖X，線程B占有鎖Y，然后A繼續(xù)申請鎖Y，B繼續(xù)申請鎖X，但由于此時鎖Y已經(jīng)被B占有，A只能等待B釋放鎖Y，同理B也在等待A釋放鎖X。此時形成了一個線程分別等待對方釋放鎖的狀況，即產(chǎn)生了死鎖。

public class DeadLock {
    private static Lock lockA = new ReentrantLock();
    private static Lock lockB = new ReentrantLock();
    
    /*private static Object monitor1 = new Object();
    private static Object monitor2 = new Object();*/

    public static void main(String[] args)  {
        
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        new ThreadA().start();
        new ThreadB().start();
        
    }
    
    static class ThreadA extends Thread{
        
        @Override
        public void run() {
            lockA.lock();
            try {
                Thread.sleep(2000);
                
                lockB.lock();
                System.out.println("in lockB");
                lockB.unlock();
                
            } catch (Exception e) {
                // TODO: handle exception
            }finally{
                lockA.unlock();
            }
            
        /*    synchronized (monitor1) {
            
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                
                synchronized (monitor2) {
                    System.out.println("in monitor2");
                }
                
                
            }*/
            
        }
        
        
    }
    
    
    static class ThreadB extends Thread{
        
        @Override
        public void run() {
            lockB.lock();
            
            try{
                
                Thread.sleep(4000);
                
                lockA.lock();
                System.out.println("in lockA");
                lockA.unlock();
                
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }finally{
                lockB.unlock();
            }
            
        /*    synchronized (monitor2) {
                try {
                    Thread.sleep(4000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                
                synchronized(monitor1){
                    System.out.println("in monitor2");
                }
            }
            */
            
        }
        
    }
}

上面代碼是一個簡單的例子，產(chǎn)生死鎖一般可以用jstack命令生成線程快照來分析，當然更好用的有jdk自帶的visualVM圖形化工具。在java_home目錄下的bin文件夾里面，可以找到j(luò)visualVM。在linux下可以使用命令行：

cd $JAVA_HOME/bin
./jvisualvm&

當然JAVA_HOME一般都export到PATH下了，可以直接命令行輸入

jvisualvm&

在visualVM中進入對應(yīng)的進程，可以看到visualVM直接幫助我們檢測到了死鎖：

點擊線程dump按鈕，查看dump堆文件：

由于這里的死鎖程序使用的Lock鎖，可以看到兩個線程Thread-0，Thread-1的狀態(tài)為WAITING（如果使用上面程序注釋掉的synchronized鎖，線程狀態(tài)為阻塞）。Thread-1已擁有鎖的id為<...71bc8>，等待鎖id為<...73008>，相反Thread-0擁有鎖<...73008>，正在等待鎖<...71bc8>。

內(nèi)存泄露memory leak:指的是申請內(nèi)存后無法釋放該內(nèi)存。在java當中指的是存在無用，而且是可達的（導致jvm無法回收）的對象。
內(nèi)存溢出out of memory:指的是申請內(nèi)存時，已沒有足夠的內(nèi)存空間供使用。
內(nèi)存泄露如果大量的堆積，消耗足夠多的內(nèi)存，最后會產(chǎn)生內(nèi)存溢出。

下面是一個內(nèi)存泄露最終導致內(nèi)存溢出的例子：

public class MemoryLeak {
    public static void main(String[] args) {
        sleep(9000);
        Vector v = new Vector();
        long count = 0;
        while (true) {
            Object o = new Object();
            v.add(o);
            o = null;
            count++;
            if (count % 100 == 0) {
                System.out.println("vector size: " + v.size());
                long freeMem = Runtime.getRuntime().freeMemory()
                        / (1024 * 1024);
                System.out.println("freeMemory is " + freeMem + "M in count->"
                        + count);
            }
        }
    }

    private static void sleep(long millis) {
        try {
            Thread.sleep(millis);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

我們加上jvm啟動參數(shù)，將最小和最大堆大小均設(shè)為20M:

-Xms20m -Xmx20m

最后得到溢出異常：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
  at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3210)
  at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181)
  at java.util.Vector.grow(Vector.java:266)
  at java.util.Vector.ensureCapacityHelper(Vector.java:246)
  at java.util.Vector.add(Vector.java:782)
  at com.ethfoo.jvm.MemoryLeak.main(MemoryLeak.java:17)

代碼當中我們不停的往Vector里面加Object對象，并且每個對象的引用o置為null。我們假設(shè)這些Object已是無用對象，雖然我們將o置為null，但其實Vector里面仍然保存每個Object對象的引用，所以O(shè)bject對jvm來說是可達的，jvm無法對其進行回收。

在jvm規(guī)范中，方法區(qū)主要存放的是類信息、常量、靜態(tài)變量等。
所以如果程序加載的類過多，或者使用反射、gclib等這種動態(tài)代理生成類的技術(shù)，就可能導致該區(qū)發(fā)生內(nèi)存溢出，一般該區(qū)發(fā)生內(nèi)存溢出時的錯誤信息為：

outOfMemoryError：permgem space

可以使用jvm參數(shù)調(diào)整方法區(qū)的大小分配：

-XX:PermSize    -XX:MaxPermSize

一般線程棧溢出是由于遞歸太深或方法調(diào)用層級過多導致的。
可以使用以下參數(shù)來調(diào)整棧大小的分配，線程棧越大遞歸調(diào)用的深度越大，但同時由于總的內(nèi)存大小限制，會使總體能夠啟動的線程數(shù)目減小。

-Xss

試運行以下代碼，直接分配大量堆外內(nèi)存：

public static void main(String args[]){
    for(int i=0; i<3024; i++){
            ByteBuffer.allocateDirect(1024*1024*1024);
            System.out.println(i);
            //System.gc();
    }
}

最后導致結(jié)果：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory   
at java.nio.Bits.reserveMemory(Bits.java:658)  
at java.nio.DirectByteBuffer.(DirectByteBuffer.java:123) 
at java.nio.ByteBuffer.allocateDirect(ByteBuffer.java:311)  
at com.ethfoo.jvm.OutOfMemory.directMemeory(OutOfMemory.java:28)  
at com.ethfoo.jvm.OutOfMemory.main(OutOfMemory.java:10)

需要注意的是，直接內(nèi)存是無法觸發(fā)jvm的內(nèi)存回收機制的，直接內(nèi)存可以被垃圾收集器回收，但是只能是由堆中內(nèi)存觸發(fā)gc，同時順便對直接內(nèi)存進行垃圾收集清理。