java最基础的死锁产生,以及对应条件

本文通过一个具体的死锁案例,详细解析了死锁产生的四大条件:互斥、占有且等待、不可剥夺和循环等待。并介绍了预防死锁的三种方法:破坏占有等待、破坏不可剥夺和破坏循环等待。此外,还提供了避免死锁、检测死锁和解除死锁的策略。

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死锁案例:


public class DeadLock {

    public  static String a = "a";
    
    public  static String b ="b";


    
    
    public static void main(String[] args) {
        Thread a = new Thread(new lock1());
        
        Thread b = new Thread(new lock2());
        
        a.start();
        b.start();
    }
    
}

class lock1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        synchronized(DeadLock.a) {
            System.out.println("lock1 lock a");
            try {
            Thread.sleep(1000);
            }catch(Exception e) {
                
            }
            synchronized(DeadLock.b) {
                System.out.println("lock1 lock b");
            }
        }
    }    
}


class lock2 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        synchronized(DeadLock.b) {
            System.out.println("lock2 lock b");
            try {
            Thread.sleep(1000);
            }catch(Exception e) {
                
            }
            synchronized(DeadLock.a) {
                System.out.println("lock2 lock a");
            }
        }
    }    
}

//当把a和b的值改为“”时候,并不会出现死锁的情况。

 

死锁的四大条件

             1.互斥:所谓的互斥通俗理解就是一个资源在被一个进程占用以后,其它进程无法获取改资源,只能等待。

             2.占有且等待:即一个进程占有了若干资源后,等待其他的资源

             3.不可剥夺:被其他进程占有的资源,在该进程为执行完时,不会被其他进程所剥夺,只能占有的进程主动释放。

             4.循环等待:存在循环的相互等待,是死锁的必要条件。

如何解决死锁?

             预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。

             

预防死锁(死锁预防是设法至少破坏产生死锁的四个必要条件之一

          在代码中防止死锁的产生,主要是破坏以上四大条件的其中一个。首先互斥条件无法破坏,不然会造成不可预期的影响。一.破坏占有等待的方案:

     1.在获取到其所需要的所有资源之前,将其全都释放,如lock1在获取到a和b之前需要将这两个的锁都释放。

      2.在对一个资源进行占有前,释放它所占用的资源。如lock1在获取到b资源之前,需要对a资源进行释放。

      代码改为如下:

        synchronized(DeadLock.a) {
            System.out.println("lock1 lock a");
        }           
         synchronized(DeadLock.b) {
                System.out.println("lock1 lock b");
            }

二.破坏不可剥夺

            线程请求当前被另一个线程占有的一个资源,则操作系统可以抢占另一个线程,要求它释放资源。

三.破坏“循环等待”

              为所有资源加上编号,申请资源只能按照资源的编号升序进行占有,保证不会出现循环

额外方法:可以通过lock对对象进行锁定的时间指定,防止超过死锁的无限循环等待

避免死锁

          系统对进程的所需资源进行动态扫描,判断其为安全转态,还是不安全状态,根据状态进行确定是否分配。

 

检测死锁

           通常使用jstack命令生成线程快照。

 

解除死锁

            剥夺其他线程的资源,或是撤销该线程

 

 

1. 用户与权限管理模块 角色管理: 学生:查看实验室信息、预约设备、提交耗材申请、参与安全考核 教师:管理课题组预约、审批学生耗材申请、查看本课题组使用记录 管理员:设备全生命周期管理、审核预约、耗材采购与分发、安全检查 用户操作: 登录认证:统一身份认证(对接学号 / 工号系统,模拟实现),支持密码重置 信息管理:学生 / 教师维护个人信息(联系方式、所属院系),管理员管理所有用户 权限控制:不同角色仅可见对应功能(如学生不可删除设备信息) 2. 实验室与设备管理模块 实验室信息管理: 基础信息:实验室编号、名称、位置、容纳人数、开放时间、负责人 功能分类:按学科(计算机实验室 / 电子实验室 / 化学实验室)标记,关联可开展实验类型 状态展示:实时显示当前使用人数、设备运行状态(正常 / 故障) 设备管理: 设备档案:名称、型号、规格、购置日期、单价、生产厂家、存放位置、责任人 全生命周期管理: 入库登记:管理员录入新设备信息,生成唯一资产编号 维护记录:记录维修、校准、保养信息(时间、内容、执行人) 报废处理:登记报废原因、时间,更新设备状态为 "已报废" 设备查询:支持按名称、型号、状态多条件检索,显示设备当前可用情况 3. 预约与使用模块 预约管理: 预约规则:学生可预约未来 7 天内的设备 / 实验室,单次长 4 小时(可设置) 预约流程:选择实验室→选择设备→选择时间段→提交申请(需填写实验目的) 审核机制:普通实验自动通过,高危实验(如化学实验)需教师审核 使用记录: 签到 / 签退:到达实验室后扫码签到,离开时签退,系统自动记录实际使用时长 使用登记:填写实验内容、设备运行情况(正常 / 异常),异常情况需详细描述 违规管理:迟到 15 分钟自动取消预约,多次违规限制预约权限 4. 耗材与安全管理模块 耗材管理: 耗材档案:名称、规格、数量、存放位置、
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