認(rèn)識(shí)線程死鎖

多個(gè)線程同時(shí)被阻塞，它們中的一個(gè)或者全部都在等待某個(gè)資源被釋放。由于線程被無(wú)限期地阻塞，因此程序不可能正常終止。

如下圖所示，線程 A 持有資源 2，線程 B 持有資源 1，他們同時(shí)都想申請(qǐng)對(duì)方的資源，所以這兩個(gè)線程就會(huì)互相等待而進(jìn)入死鎖狀態(tài)。

下面通過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明線程死鎖,代碼模擬了上圖的死鎖的情況 (代碼來(lái)源于《并發(fā)編程之美》)：

public class DeadLockDemo {
 private static Object resource1 = new Object();//資源 1
 private static Object resource2 = new Object();//資源 2

 public static void main(String[] args) {
  new Thread(() -> {
   synchronized (resource1) {
    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");
    try {
     Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource2");
    synchronized (resource2) {
     System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");
    }
   }
  }, "線程 1").start();

  new Thread(() -> {
   synchronized (resource2) {
    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");
    try {
     Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource1");
    synchronized (resource1) {
     System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");
    }
   }
  }, "線程 2").start();
 }
}

Output

Thread[線程 1,5,main]get resource1
Thread[線程 2,5,main]get resource2
Thread[線程 1,5,main]waiting get resource2
Thread[線程 2,5,main]waiting get resource1

線程 A 通過(guò) synchronized (resource1) 獲得 resource1 的監(jiān)視器鎖，然后通過(guò)Thread.sleep(1000);讓線程 A 休眠 1s 為的是讓線程 B 得到執(zhí)行然后獲取到 resource2 的監(jiān)視器鎖。線程 A 和線程 B 休眠結(jié)束了都開(kāi)始企圖請(qǐng)求獲取對(duì)方的資源，然后這兩個(gè)線程就會(huì)陷入互相等待的狀態(tài)，這也就產(chǎn)生了死鎖。上面的例子符合產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件。

學(xué)過(guò)操作系統(tǒng)的朋友都知道產(chǎn)生死鎖必須具備以下四個(gè)條件：

1. 互斥條件：該資源任意一個(gè)時(shí)刻只由一個(gè)線程占用。
2. 請(qǐng)求與保持條件：一個(gè)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí)，對(duì)已獲得的資源保持不放。
3. 不剝奪條件:線程已獲得的資源在末使用完之前不能被其他線程強(qiáng)行剝奪，只有自己使用完畢后才釋放資源。
4. 循環(huán)等待條件:若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。
   

如何避免線程死鎖?

我們只要破壞產(chǎn)生死鎖的四個(gè)條件中的其中一個(gè)就可以了。

• 破壞互斥條件

這個(gè)條件我們沒(méi)有辦法破壞，因?yàn)槲覀冇面i本來(lái)就是想讓他們互斥的（臨界資源需要互斥訪問(wèn)）。

• 破壞請(qǐng)求與保持條件

一次性申請(qǐng)所有的資源。

• 破壞不剝奪條件

占用部分資源的線程進(jìn)一步申請(qǐng)其他資源時(shí)，如果申請(qǐng)不到，可以主動(dòng)釋放它占有的資源。

• 破壞循環(huán)等待條件

靠按序申請(qǐng)資源來(lái)預(yù)防。按某一順序申請(qǐng)資源，釋放資源則反序釋放。破壞循環(huán)等待條件。

我們對(duì)線程 2 的代碼修改成下面這樣就不會(huì)產(chǎn)生死鎖了。

new Thread(() -> {
   synchronized (resource1) {
    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");
    try {
     Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource2");
    synchronized (resource2) {
     System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");
    }
   }
  }, "線程 2").start();

Output

Thread[線程 1,5,main]get resource1
Thread[線程 1,5,main]waiting get resource2
Thread[線程 1,5,main]get resource2
Thread[線程 2,5,main]get resource1
Thread[線程 2,5,main]waiting get resource2
Thread[線程 2,5,main]get resource2

Process finished with exit code 0

我們分析一下上面的代碼為什么避免了死鎖的發(fā)生?

線程 1 首先獲得到 resource1 的監(jiān)視器鎖,這時(shí)候線程 2 就獲取不到了。然后線程 1 再去獲取 resource2 的監(jiān)視器鎖，可以獲取到。然后線程 1 釋放了對(duì) resource1、resource2 的監(jiān)視器鎖的占用，線程 2 獲取到就可以執(zhí)行了。這樣就破壞了破壞循環(huán)等待條件，因此避免了死鎖。

以上就是Java中的線程死鎖是什么？如何避免？的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java 線程死鎖的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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