死锁实例及避免策略

在多线程编程中，除了要解决数据访问的同步与互斥之外，还需要解决的重要问题就是多线程的死锁问题。所谓死锁: 是指两个或两个以上的进程（线程）在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外部处理作用，它们都将无限等待下去。

一、死锁原因与形成条件

　　死锁形成的原因：

1. 系统资源不足
2. 进程（线程）推进的顺序不恰当；
3. 资源分配不当

　　死锁形成的条件：

1. 互斥条件：所谓互斥就是进程在某一时间内独占资源。
2. 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
3. 不剥夺条件：进程已获得资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
4. 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

二、死锁实例

	//1.没有释放锁
	void  A()
	{
		mutex.lock();
		//这里操作共享数据
		if (.....)
		{

			return;
		}
		mutex.unlock();
		return;
	}
	//由于在if的执行体内直接retun，而没有调用unlock，导致另一个线程再调用A方法就出现死锁。又或者线程直接忘记释放锁也会引起死锁


	//2.单线程重复申请锁
	void  A()
	{
		mutex.lock();
		//这里操作共享数据
		mutex.unlock();
		return;
	}
	void  B()

	{
		mutex.lock();
		//这里操作共享数据
		A();  //这里调用A方法
		mutex.unlock();
		return;

	}


	//3.双线程多锁申请顺序不当

	void thread1()
	{
		lock(mutex1);
			...
		lock(mutex2);
			...
		unlock(mutex2);
		unlock(mutex1);
	}

	void thread2()
	{
		lock(mutex2);
		...
		lock(mutex1);
		...
		unlock(mutex1);
		unlock(mutex2);
	}

	//申请所没有按照顺序引起死锁


	//4.循环锁申请
	/* 多个线程申请锁的顺序形成相互依赖的环形：
	*             A   -  B
	*             |      |
	*             C   -  D
	*/

     假设有A、B、C、D四个人在一起吃饭，每个人左右各有一只筷子。所以，这其中要是有一个人想吃饭，
    他必须首先拿起左边的筷子，再拿起右边的筷子。现在，我们让所有的人同时开始吃饭。
    那么就很有可能出现这种情况。每个人都拿起了左边的筷子，或者每个人都拿起了右边的筷子，
    为了吃饭，他们现在都在等另外一只筷子。此时每个人都想吃饭，同时每个人都不想放弃自己已经得到的一那只筷子。
    所以，事实上大家都吃不了饭。

三、死锁避免

     死锁的代价是非常大的，有时候很难检测排查，因此需要在编程过程中尽可能的避免发生死锁。编程中为了避免死锁应该遵循如下策略：

（1）在编写多线程程序之前，首先编写正确的程序，然后再移植到多线程。
（2）时刻检查自己写的程序有没有在跳出时忘记释放锁。
（3）如果自己的模块可能重复使用一个锁，建议使用嵌套锁。
（4）对于某些锁代码，不要临时重新编写，建议使用库里面的锁，或者自己曾经编写的锁。
（5）如果某项业务需要获取多个锁，必须保证锁的按某种顺序获取，否则必定死锁。
（6）编写简单的测试用例，验证有没有死锁。
（7）编写验证死锁的程序，从源头避免死锁。