死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。产生死锁的原因,主要包括:
如果系统资源充足,进程的资源请求都能够得到满足,那么死锁出现的可能性就很低;否则, 就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次,程序执行的顺序与速度不同,也可能产生死锁。产生死锁的四个必要条件:
这四个条件是死锁的必要条件,只要系统发生死锁,这些条件必然成立,而只要上述条件之一不满足,就不会发生死锁。
理解了死锁的原因,尤其是产生死锁的四个必要条件,我们就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。所以,在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立,如何确定资源的合理分配算法,避免进程永久占据系统资源,这就是避免、预防和解决死锁的最佳实践。此外,也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此,对资源的分配要给予合理的规划。
public class DeadLock {
public static final String LOCK_1 = "lock1";
public static final String LOCK_2 = "lock2";
public static void main(String[] args) {
Thread threadA = new Thread(() -> {
try {
while (true) {
synchronized (DeadLock.LOCK_1) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 锁住 lock1");
Thread.sleep(1000);
synchronized (DeadLock.LOCK_2) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 锁住 lock2");
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
});
Thread threadB = new Thread(() -> {
try {
while (true) {
synchronized (DeadLock.LOCK_2) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 锁住 lock2");
Thread.sleep(1000);
synchronized (DeadLock.LOCK_1) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 锁住 lock1");
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
});
threadA.start();
threadB.start();
}
}
如上述代码所示,我们启动了两个线程,在每个线程中都要获得DeadLock.LOCK_1
和DeadLock.LOCK_2
,其中
threadA
,先获取DeadLock.LOCK_1
,再获取DeadLock.LOCK_2
threadB
,先获取DeadLock.LOCK_2
,再获取DeadLock.LOCK_1
这样,当threadA
获取到DeadLock.LOCK_1
之后,就要去获取DeadLock.LOCK_2
,而DeadLock.LOCK_2
则是先被threadB
获取了,因此threadA
就需要等待threadB
释放DeadLock.LOCK_2
之后才能继续执行;但是threadB
在获取到DeadLock.LOCK_2
之后,却是在等待threadA
释放DeadLock.LOCK_1
,因此这就形成了“循环等待条件”,从而形成了死锁。想要解决这个死锁很简单,我们只需要让threadA
和threadB
获取DeadLock.LOCK_1
和DeadLock.LOCK_2
的顺序相同即可,例如:
public class DeadLock {
public static final String LOCK_1 = "lock1";
public static final String LOCK_2 = "lock2";
public static void main(String[] args) {
Thread threadA = new Thread(() -> {
try {
while (true) {
synchronized (DeadLock.LOCK_1) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 锁住 lock1");
Thread.sleep(1000);
synchronized (DeadLock.LOCK_2) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 锁住 lock2");
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
});
Thread threadB = new Thread(() -> {
try {
while (true) {
synchronized (DeadLock.LOCK_1) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 锁住 lock1");
Thread.sleep(1000);
synchronized (DeadLock.LOCK_2) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 锁住 lock2");
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
});
threadA.start();
threadB.start();
}
}
除此之外,还有一种解决方法,那就是让DeadLock.LOCK_1
和DeadLock.LOCK_2
的值相同,例如:
public static final String LOCK_1 = "lock";
public static final String LOCK_2 = "lock";
这是为什么呢?因为字符串有一个常量池,如果不同的线程持有的锁是具有相同字符的字符串锁时,那么两个锁实际上就是同一个锁。