golang自动检测死锁deadlock的实现

前言:

前两天朋友golang服务遇到了死锁的问题,在我的指导下解决了问题。😅 以前我写过一篇如何排查死锁的问题,简单说就是分析输出的所有协程的函数调用栈,前后记录两次调用栈信息,然后用文本脚本去掉干扰信息,没有锁操作的协程,这样就好分析多了。

该文章后续仍在不断的更新修改中, 请移步到原文地址 http://xiaorui.cc/?p=5951

虽然问题解决了,但我在想是否可以自动化检测golang的死锁冲突。我想到了动态检查死锁的思路,但还没有来得及去实现就歇菜了。朋友在github里找到可用的golang的死锁检查库,我简单过了一遍代码,发现跟我的想法有点像,当然他的更完美。 😅

这个死锁检测库并不是基于静态分析的,而是基于运行时检测的,代码地址  https://github.com/sasha-s/go-deadlock

源码分析:

好了,直接看源码。原理很简单,就是获取当前协程的goroutine id,然后存了当前协程没有释放的lock的对象。 这时候当其他协程去lock的时候,会触发prelock检测,检测有没有冲突lock关系。

下面是go-deadlock的存储锁关系的数据结构.

下面是拿锁,释放锁,检测死锁关系的过程

这里的协程id是使用 github.com/petermattis/goid 来获取的,该库使用cgo的方法来获取id.

死锁检测的使用?

go deadlock接口上兼容了标准库sync.Mutex,另外deadlock也实现了读写锁。

错误信息如下:

在多场景下go-deadlock如何做的死锁检测 ?

场景1: 当协程1拿到了lock1的锁,然后再尝试拿lock1锁?

很简单,用一个map存入所有为释放锁的协程id, 当检测到gid相同时, 触发OnPotentialDeadlock回调方法。

如果拿到一个锁,又通过 go func()去拿同样的锁,这时候就无法快速检测死锁了,只能依赖go-deadlock提供了锁超时检测。

场景2: 协程1拿到了lock1, 协程2拿到了lock2, 这时候协程1再去拿lock2, 协程2尝试去拿lock1

这是交叉拿锁引起的死锁问题,如何解决? 我们可以存入beferAfter关系。在go-deadlock里有个order map专门来存这个关系。 当协程1再去拿lock2的时候, 如果order里有 lock1-lock2, 那么触发OnPotentialDeadlock回调方法。

场景3: 如果协程1拿到了lock1,但是没有写unlock方法,协程2尝试拿lock1, 会一直阻塞的等待。

go deadlock会针对开启DeadlockTimeout >0 的加锁过程,new一个协程来加入定时器判断是否锁超时。

总结:

这个动态死锁检测库当然不能在生产环境中使用了,毕竟来回折腾那几个map存beforeAfter和协程id是有开销的是,当DeadlockTimeout不为0时, 他会new一个协程来再次是否锁超时。如果超时,那么大概率是死锁的。

当检测出现死锁的时候,go-deadlock不仅会打印协程id,而且会输出发生死锁的协程调用栈信息。通过调用栈协议很方便可以找到对应代码。


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