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一、什么是死锁?

死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无限等待。

 

二、产生死锁的原因与四个条件

2.1 死锁原因

竞争资源

  多个线程竞争同一个不可剥夺的系统资源,或者多个线程竞争同一个临时资源(包括缓存、信号、消息、对象数据等)

  补充:系统资源分为两类:可剥夺资源(CPU、主存等),不可剥夺资源(打印机、声卡等等输出设备)

推进顺序不合理(获取锁的顺序不合理)

  程序运行的顺序不合理,进程一获取资源A后,此时进程二获取资源B,然后进程一想获取资源B,进程二想获取资源A;这两个进程互相不释放资源,就会死锁

2.2 四个条件

  • 互斥:同一资源在同一时间只能被同一进程使用
  • 请求与保持:进程在拥有一个资源时,坚决保持此资源,并且一直去请求另外的新资源
  • 不可剥夺:进程已经拥有的资源在未使用完之前,不可以被剥夺,只能在使用完被释放,也可说唯一占有
  • 环路等待:进程一直等待新资源,产生了环形链

三、死锁案例

复制代码
public class DeadLock {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> listA = new ArrayList<>();
ArrayList<String> listB = new ArrayList<>();
final Object A = new Object();
final Object B = new Object();

new Thread(() -> {
synchronized (listA) {
System.out.println("线程一获取到对象A的锁");
listA.add("A");
try {
Thread.sleep(500);
synchronized (listB) {
System.out.println("线程一获取到对象B的锁");
}
} catch (InternalError | InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();

new Thread(() -> {
synchronized (listB) {
System.out.println("线程二获取到对象B的锁");
listB.add("B");
try {
Thread.sleep(500);
synchronized (listA) {
System.out.println("线程二获取到对象A的锁");
}
} catch (InternalError | InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
复制代码

运行后就可以发现,线程一、二会一直等待对方锁持有的锁

四、防止死锁的方法

破坏死锁四个条件中的一个就可以防止死锁

  • 资源一次性分配:一次性分配所有资源,这样就不会再有请求了:(破坏请求条件)
  • 只要有一个资源得不到分配,也不给这个进程分配其他的资源:(破坏请保持条件)
  • 可剥夺资源:即当某进程获得了部分资源,但得不到其它资源,则释放已占有的资源(破坏不可剥夺条件)
  • 资源有序分配法:系统给每类资源赋予一个编号,每一个进程按编号递增的顺序请求资源,释放则相反(破坏环路等待条件)

具体应用方法(说人话)

(1) 确定锁的顺序,并且整个应用中都按照这个顺序来获取锁。

例如:我们上面的 Demo 中,两个线程获取锁的顺序都为 先获取对象 a 的锁,在获取对象 b 的锁,就不会出现死锁的问题。

(2) 超时放弃

  当使用synchronized关键词提供的内置锁时,只要线程没有获得锁,那么就会永远等待下去。此时我们一般需要避免嵌套锁

  然而我们可以用其它的锁:

  • Lock接口提供了boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException方法,该方法可以按照固定时长等待锁,因此线程可以在获取锁超时以后,主动释放之前已经获得的所有的锁。通过这种方式,也可以很有效地避免死锁。
  • 采用分布式锁,加上锁的时限,那么锁就不会无限等待了
posted on   凉小枫  阅读(1208)  评论(0编辑  收藏  举报
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