什么是死锁和如何处理死锁

(1)什么是死锁呢?

        死锁是指在线程执行中两个或多个线程相互持有对方所需要的资源,导致循环等待,无法向下执行.

(2)死锁是怎样产生的呢?

        主要原因如下:

                1.因为系统资源不足

                2.进程推进顺序不合理

                3.资源分配不当

(3)产生死锁的必要条件:

        1 互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。

        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:进程已获得的资源,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。

(4)处理死锁的基本方法

        1.预防死锁:通过设置一些限制条件,去破坏产生死锁的必要条件

        2.避免死锁:在资源分配过程中,使用某种方法避免系统进入不安全的状态,从而避免发生死锁

        3.检测死锁:允许死锁的发生,但是通过系统的检测之后,采取一些措施,将死锁清除掉

        4.解除死锁:该方法与检测死锁配合使用
### 死锁的概念 死锁是指两个或多个进程在执行过程中,由于竞争资源或者相互通信而造成的一种阻塞现象,此时所有涉及的进程都无法向前推进[^3]。具体来说,当一组进程中的每一个都在等待仅由该组进程中的其他成员所占用的资源被释放时,则认为发生了死锁。 ### 操作系统层面的解决方案 操作系统提供了多种方式来应对可能出现的死锁情况: #### 1. 死锁预防 这种方法试图破坏形成死锁的一个必要条件——持有并等待、循环等待链路、互斥使用资源非剥夺性分配。例如,可以规定任何请求新资源之前必须先放弃当前持有的全部资源,以此打破“持有并等待”的条件[^1]。 #### 2. 死锁避免 此策略是在每次分配资源前检查系统的状态是否会进入不安全区,即是否存在潜在的死锁定局面。银行家算法就是一个典型的例子,它能够预测未来的资源需求,并决定是否应该满足某个特定的任务请求以防止未来可能产生的死锁状况。 #### 3. 死锁检测与恢复 不同于上述两种主动防御的方式,这种方式允许暂时性的死锁存在,之后再通过周期性扫描发现死锁的存在并通过某种手段(如撤销部分作业)使受影响的过程恢复正常运行。对于那些未采取预防或避免措施的操作环境而言,这是唯一可行的选择[^2]。 ### 并发编程中的实践建议 为了减少并发程序中出现死锁的风险,在设计阶段就应该考虑以下几个方面: - **最小化共享资源的数量**:尽可能降低不同线程间共用的数据量。 - **合理规划获取/释放顺序**:确保所有的线程按照相同的顺序访问公共资源,这样就可以有效规避循环等待的发生。 - **设置超时机制**:给定时间内未能成功获得所需资源则自动回滚操作,从而避免无限期地处于等待状态。 ```java try { if (!lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS)) { // 尝试加锁最多五秒 throw new RuntimeException("Could not acquire lock"); } } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } finally { if (lock.isHeldByCurrentThread()) { lock.unlock(); // 成功拿到锁后记得解锁 } } ```
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