JAVA中的死锁

死锁的代码示例

//两个线程
public class JiYan extends Thread{
    private String lock1 = null ;
    private String lock2 = null ;

    public JiYan (String lock1,String lock2){
        this.lock1 = lock1;
        this.lock2 = lock2;
    }

    @Override
    public void run() {
        synchronized (lock1){
            System.out.println("忌炎正在使用"+ lock1);
            synchronized (lock2){
                System.out.println("忌炎正在使用" + lock2);
            }
            System.out.println("忌炎放下了"+lock2);
          }
        System.out.println("忌炎放下了" + lock1);
        }
    }
}//忌炎在使用lock2对应的武器时并未释放lock1对应的武器

public class Calcharo extends Thread{
    private String lock1;
    private String lock2;

    public Calcharo(String lock1, String lock2) {
        this.lock1 = lock1;
        this.lock2 = lock2;
    }

    @Override
    public void run() {
        synchronized (lock1){
            System.out.println("卡卡罗正在使用" + lock1);
            synchronized (lock2){
                System.out.println("卡卡罗正在使用" + lock2);
              }
            System.out.println("卡卡罗放下了"+lock2);
           }
        System.out.println("卡卡罗放下了" + lock1);
        }
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String lock1 = "忌炎专武";//字符串可以作为锁但一般不建议这样使用
        String lock2 = "普池五星大剑";
        Thread jiyan = new JiYan(lock2,lock1);
        Thread calcharo = new Calcharo(lock1,lock2);
        calcharo.start();
        //calcharo.sleep(1);
        jiyan.start();

    }
}

//运行结果
//未使用sleep()时,两者争夺武器,未能释放资源
忌炎正在使用普池五星大剑
卡卡罗正在使用忌炎专武

//使用sleep()时,卡卡罗先使用武器,并接着能够使用第二把,放下之后,资源全部释放,忌炎能够使用两把武器
卡卡罗正在使用忌炎专武
卡卡罗正在使用普池五星大剑
卡卡罗放下了普池五星大剑
卡卡罗放下了忌炎专武
忌炎正在使用普池五星大剑
忌炎正在使用忌炎专武
忌炎放下了忌炎专武
忌炎放下了普池五星大剑

死锁的四个条件:(个人学习只考虑线程)
互斥性:线程互斥

循环等待:线程等待资源释放

不可剥夺:线程的锁不可被其他线程强制破坏

请求与保持:线程不会放弃自己的锁

1.死锁不可避免只能解决,破坏任一条件即可解决死锁,一般为请求与保持

2.Lock中的ReentrantLock可以解决死锁问题,其主动获取和释放锁
Lock为接口
ReentrantLock为其唯一子类,其他类为内部类

使用:显式定义

Lock lock = new ReentrantLock();

可重入性:嵌套使用同一个锁
ReentranLock和synchronized都具是可重入锁
synchronized:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String  lock = "钧天正音";
        synchronized(lock){
            System.out.println("使用"+lock+"攻击");
            {
                synchronized(lock){
                    System.out.println("使用"+lock+"演奏");
                    System.out.println("演奏中...");
                }
                System.out.println("停止使用"+lock+"演奏");
            }
            System.out.println("停止使用"+lock+"攻击");
        }
    }
}

//运行结果
使用钧天正音攻击
使用钧天正音演奏
演奏中...
停止使用钧天正音演奏
停止使用钧天正音攻击

ReentrantLock:

//子线程
public class Play extends Thread{
    private Lock lock;
    public Play(Lock lock){
        this.lock = lock;
    }

    @Override
    public void run() {
        try{
            lock.lock();
            System.out.println("演奏");
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println("嘟");
                Thread.sleep(5000);//间隔5秒
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            lock.unlock();
            System.out.println("停止演奏");
        }
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Lock lock = new ReentrantLock();
        Thread play = new Play(lock);
        play.start();

        Thread.sleep(1);//主线程休眠,使子线程先持有锁
        try{
            lock.lock();
            System.out.println("使用武器攻击");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            lock.unlock();
            System.out.println("放下攻击武器");
        }

    }
}

//运行结果
演奏
嘟
嘟
嘟
嘟
嘟
停止演奏
使用武器攻击
放下攻击武器
### Java 中处理死锁的解决方案 #### 一、理解死锁产生的条件 为了有效地防止和解决死锁问题,首先要了解其形成的四个必要条件:互斥条件、请求与保持条件、不可剥夺条件以及循环等待条件。这些条件共同作用下才会引发死锁现象[^2]。 #### 二、检测死锁的存在 JVM提供了内置工具来辅助诊断死锁情况。通过`jstack`命令可以查看当前运行的应用程序中是否存在潜在的死锁定状态,并获取详细的线程堆栈信息以便进一步分析。此外,在开发阶段也可以利用可视化调试器监控线程活动状况,及时发现异常行为模式[^1]。 #### 三、预防措施 ##### 1. 避免嵌套加锁 尽可能减少在一个方法内部多次申请不同对象上的同步锁的情况;如果确实不可避免,则应确保所有地方按照相同的顺序获得相应资源访问权限。 ```java // 不推荐的做法 - 可能引起死锁 synchronized (resourceA) { synchronized (resourceB) { ... } } // 推荐做法 - 统一加锁顺序 private static final Object lockOrder = new Object(); ... synchronized(lockOrder){ // 对 resourceA 和 resourceB 的操作 } ``` ##### 2. 使用超时机制尝试获取锁 对于那些可能长时间持有而不释放的关键区域,考虑采用带有时间限制的方式去竞争进入临界区的机会。这样即使遇到对方永不退出的情形也能安全返回而不是无限期阻塞下去。 ```java try{ if (!lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS)) { System.out.println("未能成功取得锁"); return; } }catch(InterruptedException e){ Thread.currentThread().interrupt(); }finally{ lock.unlock(); } ``` ##### 3. 应用高级并发结构替代传统锁 诸如读写锁(`ReentrantReadWriteLock`)、信号量(Semaphore)等更灵活的数据共享控制手段往往能够更好地满足实际需求的同时降低陷入僵局的风险程度。 ```java final ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(); void read() throws InterruptedException { rwl.readLock().lockInterruptibly(); try { // 执行读取逻辑 } finally { rwl.readLock().unlock(); } } void write() throws InterruptedException { rwl.writeLock().lockInterruptibly(); try { // 执行写入逻辑 } finally { rwl.writeLock().unlock(); } } ``` #### 四、修复已发生的死锁 一旦确认存在死锁问题之后,最直接有效的办法就是重启受影响的服务实例让一切恢复正常运作。当然在此之前最好先备份好重要数据以防万一丢失造成更大损失。另外还可以借助于一些第三方库如DeadlockLlama来进行自动化的探测与恢复工作[^3]。
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