多线程-6.死锁的四个产生条件以及破坏死锁的方法

产生死锁的四个必要条件：

　　1.互斥条件：一个资源同一时刻只能被一个线程所占有。

　　2.持有并等待条件：一个线程T1已经持有某资源X，然后申请获得新的资源Y，在等待过程中不释放已有资源X。

　　3.不可抢占条件：其它线程不能强行抢占线程T1的资源。

　　4.循环等待条件：线程T1持有资源X,等待线程T2持有的资源Y，线程T2等待X。

死锁的例子

　　假设线程 T1 执行账户 A 转账户 B 的操作，账户 A.transfer(账户 B)；同时线程 T2 执行账户 B 转账户 A 的操作，账户 B.transfer(账户 A)。当 T1 和 T2 同时执行完①处的代码时，T1 获得了账户 A 的锁（对于 T1，this 是账户 A），而 T2 获得了账户 B 的锁（对于 T2，this 是账户 B）。之后 T1 和 T2 在执行②处的代码时，T1 试图获取账户 B 的锁时，发现账户 B 已经被锁定（被 T2 锁定），所以 T1 开始等待；T2 则试图获取账户 A 的锁时，发现账户 A 已经被锁定（被 T1 锁定），所以 T2 也开始等待。于是 T1 和 T2 会无期限地等待下去，也就是我们所说的死锁了。

class Account {
  private int balance;
  // 转账
  void transfer(Account target, int amt){
    // 锁定转出账户
    synchronized(this){     ①
      // 锁定转入账户
      synchronized(target){ ②
        if (this.balance > amt) {
          this.balance -= amt;
          target.balance += amt;
        }
      }
    }
  } 
}

破坏死锁的方法：

　　互斥条件：不可改变。

　　持有并等待条件：可以一次性给线程申请所有的资源。

　　不可抢占条件：线程在申请不到资源时主动释放掉已有的资源。

　　循环等待条件：将资源线性排列，申请时先申请序号小的，再申请序号大的。

破坏不可抢占条件：

　　synchronized 申请资源的时候，如果申请不到，线程直接进入阻塞状态了，而线程进入阻塞状态，啥都干不了，也释放不了线程已经占有的资源。Java 在语言层次无法解决这个问题，不过在 SDK 层面还是解决了的。java.util.concurrent 这个包下面提供的 Lock 是可以轻松解决这个问题的。

破坏循环等待条件：

　　假设每个账户都有不同的属性 id，这个 id 可以作为排序字段，申请的时候，可以按照从小到大的顺序来申请。比如下面代码中，①~⑥处的代码对转出账户（this）和转入账户（target）排序，然后按照序号从小到大的顺序锁定账户。这样就不存在“循环”等待了。

　　

class Account {
  private int id;
  private int balance;
  // 转账
  void transfer(Account target, int amt){
    Account left = this        ①
    Account right = target;    ②
    if (this.id > target.id) { ③
      left = target;           ④
      right = this;            ⑤
    }                          ⑥
    // 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;
        }
      }
    }
  } 
}