Java 解决死锁的方法实例详解

2019-11-26 12:33:13

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供稿：网友

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战友。

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：

/* author by w3cschool.cc LockTest.java */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 obj2Tue 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：

/* author by w3cschool.cc UnLockTest.java */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 obj2Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 锁住 obj1Tue 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 obj1Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 锁住 obj2

希望本篇内容可以帮助到您

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