多线程（4）——死锁

什么是死锁

• 死锁是进程死锁的简称
• 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
• 简单的说就是两个或多个线程，等待对方释放某个资源而卡死的情况称之为死锁
• 如下图，就是死锁的一种典型的情形

  

死锁产生的必要条件

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

典型死锁代码示例

public class LockTest {
    public static String obj1 = "obj1";
    public static String obj2 = "obj2";

    public static void main(String[] args) {
        LockA la = new LockA();
        LockB lb = new LockB();
        new Thread(la).start();
        new Thread(lb).start();
    }

    static class LockA implements Runnable {
        public void run() {
            try {
                System.out.println(System.nanoTime() + " LockA 开始执行");
                while (true) {
                    synchronized (LockTest.obj1) {
                        System.out.println(System.nanoTime() + " LockA 锁住 obj1");
                        Thread.sleep(); // 此处等待是给B能锁住机会
                        synchronized (LockTest.obj2) {
                            System.out.println(System.nanoTime() + " LockA 锁住 obj2");
                            Thread.sleep( * ); // 为测试，占用了就不放
                        }
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    static class LockB implements Runnable {
        public void run() {
            try {
                System.out.println(System.nanoTime() + " LockB 开始执行");
                while (true) {
                    synchronized (LockTest.obj2) {
                        System.out.println(System.nanoTime() + " LockB 锁住 obj2");
                        Thread.sleep(); // 此处等待是给A能锁住机会
                        synchronized (LockTest.obj1) {
                            System.out.println(System.nanoTime() + " LockB 锁住 obj1");
                            Thread.sleep( * ); // 为测试，占用了就不放
                        }
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
           

• 输出结果

  22236254302964 LockA 开始执行

  22236254398757 LockB 开始执行

  22236254515387 LockA 锁住 obj1

  22236254560174 LockB 锁住 obj2

怎样避免死锁

1. 加锁顺序
2. 加锁时限

3. 死锁检测

   详情见http://ifeve.com/deadlock-prevention/

   另外的方法

4. 尽量使用tryLock(long timeout, TimeUnit unit)的方法(ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock)，设置超时时间，超时可以退出防止死锁。
5. 尽量使用java.util.concurrent(jdk 1.5以上)包的并发类代替手写控制并发，比较常用的是ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue、AtomicBoolean等等，实际应用中java.util.concurrent.atomic十分有用，简单方便且效率比使用Lock更高 。
6. 尽量降低锁的使用粒度，尽量不要几个功能用同一把锁 。
7. 尽量减少同步的代码块。

怎么解除死锁

• 只要破坏死锁产生的四个必要条件中的某个条件就能避免死锁，一般不会采用破坏第一个条件来避免死锁

源码地址：https://github.com/jiangxlGit/steady/tree/master/steady