多线程死锁

关于多线程死锁，以前对这个概念总是很朦胧，不知道具体该怎么理解。

前不久从网上看到一篇文章，感觉写的很透彻，很形象，现在摘录下来以备日后省查，希望也能对其他人起到帮助。

俗话说的好，人多好办事！在程序当中也是这样，如果在同一个应用程序中需要并行处理多件任务，那就可以创建

多条线程。但是人多了，往往也会出现冲突，使得这个工作无法进行下去了，（三个和尚没水喝啊），这就是死锁。

举个形象的例子，就像三个人（A,B,C）在玩三个球（1,2,3），规则很简单，每个人都必须先拿到自己左手边的球，

才能拿自己右边的球，两手都有球之后，才能把球放下。如下图。

这个游戏看起来似乎可以永远进行下去，但是若干局之后，如果三个人刚好都只拿到自己左手边的球，都等着拿右手边的球，

但是因为谁都不能放手，那么这三个人（线程）都将陷入无尽的等待中了，这就是传说中的死锁。

下面就用JAVA来举例，例子中已经创建了三个boolean型的静态变量ball1、ball2、ball3（初始值为false），TURE代表球

被拿起，FALSE代表球仍放在地上，接下来就是三个线程类：

public class test {

    static  class ThreadA extends Thread //A的线程
    {

        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            //super.run();
            while(true)//无限循环
            {
                while(ball3==true)//如果ball3已被拿起，贼进入等待。
                {}
                ball3=true;//当ball3被放下后，立刻拿起
                while(ball1==true)//如果ball1已被拿起，则进入等待。
                {}
                ball1=true;//拿起ball1.
                System.out.println("A已经拿到两球");//输出结果，方便观察死锁状态
                ball1=ball3=false;//放下两球
            }
        }
        
    }
    static class ThreadB extends Thread //B的线程
    {

        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            //super.run();
            while(true)//无限循环
            {
                while(ball1==true)//如果ball1已被拿起，贼进入等待。
                {}
                ball1=true;//当ball1被放下后，立刻拿起
                while(ball2==true)//如果ball2已被拿起，则进入等待。
                {}
                ball2=true;//拿起ball1.
                System.out.println("B已经拿到两球");//输出结果，方便观察死锁状态
                ball1=ball2=false;//放下两球
            }
        }
        
    }
    static class ThreadC extends Thread //C的线程
    {

        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            //super.run();
            while(true)//无限循环
            {
                while(ball2==true)//如果ball2已被拿起，贼进入等待。
                {}
                ball2=true;//当ball2被放下后，立刻拿起
                while(ball3==true)//如果ball3已被拿起，则进入等待。
                {}
                ball3=true;//拿起ball3.
                System.out.println("C已经拿到两球");//输出结果，方便观察死锁状态
                ball2=ball3=false;//放下两球
            }
        }
        
    }
    /**
     * @param args
     */
private static boolean ball1,ball2,ball3=false;
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        ThreadA A=new ThreadA();
        ThreadB B=new ThreadB();
        ThreadC C=new ThreadC();
        A.start();
        B.start();
        C.start();
    }

}

运行这个程序,你会看到有若干行打印信息后,就不再有输出,那么就说明它“死锁”了。

那么我们如何来消除“死锁”呢?首先,让我们来看看产生“死锁”的必要条件:

1. 互斥，就是说多个线程不能同时使用同一资源,比如,当线程A使用该资源时,B线程只能等待A释放后才能使用。

2. 占有等待，就是某线程必须同时拥有N个资源才能完成任务，否则它将占用已经拥有的资源直到拥有他所需的所有资源为止，就好像游戏中，必须两个球都拿到了，才能释放；

3.非剥夺，就是说所有线程的优先级都相同，不能在别的线程没有释放资源的情况下，夺走其已占

有的资源；

4.循环等待，就是没有资源满足的线程无限期的等待。

到了这，有的读者已经明白了，只要打破这几个必要条件，就能打破“死锁”！那么先来看看互斥：

要打破这个条件，就是要让多个线程能共享资源，就相当于A和B能同时举起ball1一样，当然在

这个例子里我们可以这样修改规则，但是在其他程序中就不一定能了，比如说一个“读”线程，一

个“写”线程，他们都能操作同一文件。这种情况下，我们就不能“又读又写”文件，否则有可能会读

到脏数据！因此我们很少从这方面考虑。

 

占有等待：

打破占有等待，只要当检测到自己所需的资源仍被别的线程占用，即释放自己已占有的资源（毫不利己，专门利人，呵呵~），或者在经过一段时间的等待后，还未得到所需资源，才释放，这就能打破占有等待。我们可以把While（true）中的代码改一下（以A为例）：

Outer：While（true）

{

int i=0；

while（ball3==true）{}//如果ball3已被拿起，则进入等待

ball3=true；//当ball3被放下后，立刻拿起。

while（ball1==true）

{

i++；

if(i==1000)//当计数达到1000后还未得到ball1，则放下ball3，并重新开始。

{

ball3=false；

break Outer;

 

}

ball1=true;//拿起ball1

System.out.println(“A已经拿到两球！”)//为了方便观察死锁现象。

ball1=ball3=false;//然后放下两球

}

}

其他两个线程也是如此，即可打破占有等待;

 

非剥夺：

打破非剥夺，只要给线程指定一个优先级即可。比如例子中，我们设优先级从高到低为A、B、C

，即当A需要ball3，而C正占有它，但是A的优先级比C高，那么C必须马上释放ball3.同理，A对B、B对C也是如此。代码修改如下：

public class test {

    static  class ThreadA extends Thread //A的线程，优先级最高。
    {

        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            //super.run();
            while(true)//无限循环
            {
                while(ball3==true)//如果ball3已被C拿起，贼进入等待。
                {
　　　　　　　　　　　　ball3=false;//强迫C放下ball3
　　　　　　　　　　}
                ball3=true;//当ball3被放下后，立刻拿起
                while(ball1==true)//如果ball1已被B拿起，则进入等待。
                {ball1=false;}//强迫B放下ball1
                ball1=true;//拿起ball1.
                System.out.println("A已经拿到两球");//输出结果，方便观察死锁状态
                ball1=ball3=false;//放下两球
            }
        }
        
    }
    static class ThreadB extends Thread //B的线程，优先级第二
    {

        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            //super.run();
            while(true)//无限循环
            {
                while(ball1==true)//如果ball1已被A拿起，贼进入等待。
                {}
                ball1=true;//当ball1被放下后，立刻拿起
                while(ball2==true)//如果ball2已被C拿起，则进入等待。
                {ball2=false;}//强迫C放下ball2
                ball2=true;//拿起ball1.
                System.out.println("B已经拿到两球");//输出结果，方便观察死锁状态
                ball1=ball2=false;//放下两球
            }
        }
        
    }
    static class ThreadC extends Thread //C的线程，优先级最低
    {

        @Override
        public void run() {
            // TODO Auto-generated method stub
            //super.run();
            while(true)//无限循环
            {
                while(ball2==true)//如果ball2已被拿起，贼进入等待。
                {}
                ball2=true;//当ball2被放下后，立刻拿起
                while(ball3==true)//如果ball3已被拿起，则进入等待。
                {}
                ball3=true;//拿起ball3.
                System.out.println("C已经拿到两球");//输出结果，方便观察死锁状态
                ball2=ball3=false;//放下两球
            }
        }
        
    }
    /**
     * @param args
     */

    private static boolean ball1,ball2,ball3=false;
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        ThreadA A=new ThreadA();
        ThreadB B=new ThreadB();
        ThreadC C=new ThreadC();
        A.start();
        B.start();
        C.start();
    }

}

通过这样的修改我们就能打破“非剥夺”（唉~和这个社会一样，可怜的小C啊！）。

最后的循环等待的解决方法其实和占有等待是一样的，都是等待一段时间后释放资源，好了，希望

能通过这个例子让读者对“死锁”有一定的认识。