互斥不当的隐患

在回答上面的问题之前，先来想一个场景，早上小明骑车上班，聪明的小明想到一条可以抄近道去公司的胡同，所以他从胡同一端的入口进入，但和小明一样聪明的小刚也是这么想的，所以当小明骑到一半的时候，发现小刚从对面骑过来，但是由于胡同太过狭窄，只能容得下一辆车子行驶，于是暴脾气的两人......

如果把小明和小刚当成两个线程，而胡同两端的入口当成锁的话，没错，他们两个死锁了。因为想穿过这条胡同，必须要同时获取两端的入口这两把锁，而满脑子互斥思想的他们都只获取了一把，而且都不肯倒出胡同释放自己所持有的锁，都在等对方释放。最终，导致谁也过不去，新的线程也进不来，严重的话会耗尽系统资源。所以我们在日常开发过程中一定要注意这个问题，尽量避免死锁。

结合上面的例子，我们从发生死锁的条件入手，来分析一下如何避免死锁。条件归结起来有以下四点

互斥条件：资源在一个时间段只能被一个线程占有

占有且等待条件：线程A占有了资源X之后，在等待资源Y时，并不会释放X

不可抢占条件：当前线程所占有的资源没有被使用完时，不能被其他线程剥夺

环路等待条件：线程A等待线程B占有的资源，线程B等待线程A占有的资源，等待形成了一个相互依赖的闭环，永远没有进展。

可以看出，要发生死锁需要同时满足这四个条件，那么我们破坏其中任意一个不就可以解决问题了吗。

首先，互斥条件不能碰，因为还要靠它来解决原子性问题，所以我们只能从其他三个下手。

先来看“占有且等待条件”。要破坏这个条件，我们可以让线程一次性将X与Y全部申请了。比如胡同两端的入口都设一个监测器和显示屏，当有人进入时，胡同两端的屏幕都会显示---禁止入内，当人出去之后，两端的屏幕就变为---可以通行。这样只要从任何一端入口进入，都可一次性将两端入口都锁住。可参考以下代码

接下来从“不可抢占条件”看如何处理。这个的突破口其实很明显，线程持有资源不释放，导致其他线程不能获取，那么让陷入僵局的线程主动释放不就可以了吗。你可能会说，synchronized在申请资源时，如果没有申请到会进入阻塞状态，而进入阻塞状态的线程根本释放不了资源。没错，这个思路没有问题，synchronized是做不到，但别忘了我们上一篇还介绍了Lock，Lock也是通过锁来实现互斥的，而且它

1）可中断等待

2）支持超时方式获取锁

3）支持非阻塞方式获取锁

代码如下

当然，要解决具体问题，要结合具体业务和具体场景，上面只是为了说明通过以上三种方式可以破坏条件二。

最后来分析“环路等待条件”怎么破坏。这里的关键点在于环路，相互依赖，其实可以想到，如果线程获取资源的顺序都是一致的，便不会出现这种问题。比如，线程都先获取X资源，再获取Y资源。

通过互斥条件与上述三个破坏策略，我们解决了死锁问题。也知道虽然互斥思想帮我们解决了原子性问题，但实际的业务场景往往比较复杂，会有多把锁且锁之间需要相互配合的情况，这时很可能会产生死锁的问题，所以我们在使用互斥的时候，一定要考虑周全，互斥得当。

结语

其实，不管做什么，先考虑的一定不是怎么处理问题，而是怎么避免问题，正所谓“上医治未病，中医治欲病，下医治已病”。如果在设计上就可以避免加锁，也就不需要考虑死锁，如果本身就不需要多线程来处理，那就不要进行并发编程，有一句话虽然听着像玩笑，但我感觉说得很有道理---“处理并发问题最好的手段，那就是不写并发程序”。

- 完 -