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java并发编程如何预防死锁

2019-09-27 17:39  全me村的希望  阅读(947)  评论(0编辑  收藏  举报

  在java并发编程领域已经有技术大咖总结出了发生死锁的条件,只有四个条件都发生时才会出现死锁:

 1.互斥,共享资源X和Y只能被一个线程占用

 2.占有且等待,线程T1已经取得共享资源X,在等待共享资源Y的时候,不释放共享资源X

 3.不可抢占,其他线程不能强行抢占线程T1占有的资源

 4.循环等待,线程T1等待线程T2占有的资源,线程T2等待线程T1占有的资源,就是循环等待

  只要能破坏其中一个,就可以成功避免死锁的发生,因为对于共享资源我们要得就是互斥的效果,所以第一个条件是无法破坏的,所以可以从下面三个条件出手,具体实现方式:

 1.对于“占用且等待”这个条件,我们可以一次性申请所有的资源,这样就不存在等待了

  

class Allocator{
        //通过破坏占有且等待条件避免死锁现象的发生
        private List<Object> als = new ArrayList<>();
        //一次申请所有的资源
        synchronized boolean apply(Object from, Object to){
            if (als.contains(from) || als.contains(to)){
                //只要存在一个账户被其他的业务锁定则无法完成转账业务
                return false;
            }else {
                als.add(from);
                als.add(to);
            }
            return true;
        }
        //归还资源
        synchronized void free(Object from,Object to){
            als.remove(from);
            als.remove(to);
        }
    }
    class Account {
        //actr应该为单例
        private Allocator actr;
        private int balance;
        //转账
        void  transfer(Account target, int amt){
            //一次性申请转出和转入账户,直到成功
            while (!actr.apply(this,target));
            try{
                //锁定转出账户
                synchronized (this){
                    //锁定转入账户
                    synchronized (target){
                        if (this.balance > amt){
                            this.balance -= amt;
                            target.balance += amt;
                        }
                    }
                }
            }finally {
                actr.free(this, target);
            }
        }
    }

 

 2.对于“不可抢占”这个条件,占用部分资源的线程进一步申请其他资源时,如果申请不到,可以主动释放它所占有的资源,这样不可抢占这个条件就破坏掉了

 3.对于“循环等待”这个条件,可以靠按序申请资源来预防,所谓按序申请,是指资源是有线性顺序的,申请的时候可以先申请资源序号小的,再申请资源序号大的,这样线性化后自然就不存在循环了

    class Accounts{
        private int id;
        private int balance;
        //转账
        void  transfer(Accounts target,int amt){
            Accounts left = this;
            Accounts right = target;
            if (this.id > target.id){
                left = target;
                right = this;
            }
            //锁定序号小的账户
            synchronized (left){
                //锁定序号大的账户
                synchronized (right){
                    if (this.balance > amt){
                        this.balance -= amt;
                        target.balance += amt;
                    }
                }
            }
        }
    }