Java 实例 - 死锁及解决方法

死锁是这样一种情形:多个线程同时被阻塞,它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。由于线程被无限期地阻塞,因此程序不可能正常终止。

java 死锁产生的四个必要条件:

  • 1、互斥使用,即当资源被一个线程使用(占有)时,别的线程不能使用
  • 2、不可抢占,资源请求者不能强制从资源占有者手中夺取资源,资源只能由资源占有者主动释放。
  • 3、请求和保持,即当资源请求者在请求其他的资源的同时保持对原有资源的占有。
  • 4、循环等待,即存在一个等待队列:P1占有P2的资源,P2占有P3的资源,P3占有P1的资源。这样就形成了一个等待环路。

当上述四个条件都成立的时候,便形成死锁。当然,死锁的情况下如果打破上述任何一个条件,便可让死锁消失。下面用java代码来模拟一下死锁的产生。

解决死锁问题的方法是:一种是用synchronized,一种是用Lock显式锁实现。

而如果不恰当的使用了锁,且出现同时要锁多个对象时,会出现死锁情况,如下:

LockTest.java 文件

import java.util.Date;

public class LockTest {
    public static String obj1 = "obj1";
    public static String obj2 = "obj2";
    public static void main(String[] args) {
        LockA la = new LockA();
        new Thread(la).start();
        LockB lb = new LockB();
        new Thread(lb).start();
    }
}
class LockA implements Runnable{
    public void run() {
        try {
            System.out.println(new Date().toString() + " LockA 开始执行");
            while(true){
                synchronized (LockTest.obj1) {
                    System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj1");
                    Thread.sleep(3000); // 此处等待是给B能锁住机会
                    synchronized (LockTest.obj2) {
                        System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj2");
                        Thread.sleep(60 * 1000); // 为测试,占用了就不放
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
class LockB implements Runnable{
    public void run() {
        try {
            System.out.println(new Date().toString() + " LockB 开始执行");
            while(true){
                synchronized (LockTest.obj2) {
                    System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj2");
                    Thread.sleep(3000); // 此处等待是给A能锁住机会
                    synchronized (LockTest.obj1) {
                        System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj1");
                        Thread.sleep(60 * 1000); // 为测试,占用了就不放
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

以上代码运行输出结果为:

Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockB 开始执行
Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 开始执行
Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockB 锁住 obj2
Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 锁住 obj1

此时死锁产生。

为了解决这个问题,我们不使用显示的去锁,我们用信号量去控制。

信号量可以控制资源能被多少线程访问,这里我们指定只能被一个线程访问,就做到了类似锁住。而信号量可以指定去获取的超时时间,我们可以根据这个超时时间,去做一个额外处理。

对于无法成功获取的情况,一般就是重复尝试,或指定尝试的次数,也可以马上退出。

来看下如下代码:

UnLockTest.java 文件

import java.util.Date;
        import java.util.concurrent.Semaphore;
        import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class UnLockTest {
    public static String obj1 = "obj1";
    public static final Semaphore a1 = new Semaphore(1);
    public static String obj2 = "obj2";
    public static final Semaphore a2 = new Semaphore(1);

    public static void main(String[] args) {
        LockAa la = new LockAa();
        new Thread(la).start();
        LockBb lb = new LockBb();
        new Thread(lb).start();
    }
}
class LockAa implements Runnable {
    public void run() {
        try {
            System.out.println(new Date().toString() + " LockA 开始执行");
            while (true) {
                if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                    System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj1");
                    if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                        System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj2");
                        Thread.sleep(60 * 1000); // do something
                    }else{
                        System.out.println(new Date().toString() + "LockA 锁 obj2 失败");
                    }
                }else{
                    System.out.println(new Date().toString() + "LockA 锁 obj1 失败");
                }
                UnLockTest.a1.release(); // 释放
                UnLockTest.a2.release();
                Thread.sleep(1000); // 马上进行尝试,现实情况下do something是不确定的
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
class LockBb implements Runnable {
    public void run() {
        try {
            System.out.println(new Date().toString() + " LockB 开始执行");
            while (true) {
                if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                    System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj2");
                    if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                        System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj1");
                        Thread.sleep(60 * 1000); // do something
                    }else{
                        System.out.println(new Date().toString() + "LockB 锁 obj1 失败");
                    }
                }else{
                    System.out.println(new Date().toString() + "LockB 锁 obj2 失败");
                }
                UnLockTest.a1.release(); // 释放
                UnLockTest.a2.release();
                Thread.sleep(10 * 1000); // 这里只是为了演示,所以tryAcquire只用1秒,而且B要给A让出能执行的时间,否则两个永远是死锁
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

以上实例代码输出结构为:

Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 开始执行
Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 开始执行
Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 锁住 obj2
Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 锁住 obj1
Tue May 05 10:59:14 CST 2015LockB 锁 obj1 失败
Tue May 05 10:59:14 CST 2015LockA 锁 obj2 失败
Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 锁住 obj1
Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 锁住 obj2
    原文作者:java锁
    原文地址: https://blog.csdn.net/boguesfei/article/details/81736227
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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