Java进阶DAY31-17: 死锁

Java进阶DAY31-17: 死锁

在多线程编程中，死锁是一个经典问题，它发生在两个或多个线程永久地阻塞彼此，等待对方释放锁，但这些锁永远不会被释放。死锁问题不仅会导致程序部分或全部停止响应，还很难调试和修复，因此理解其原因和如何避免是非常重要的。

死锁的四个必要条件

1. 互斥条件：至少有一个资源必须处于非共享模式，即一次只有一个线程可以使用资源。
2. 占有且等待：一个线程至少占有一个资源，并且等待获取其他线程持有的资源。
3. 不可抢占：资源只能由持有它的线程释放，不能被其他线程抢占。
4. 循环等待：发生死锁时，必然存在一个线程—资源的环形链，每个线程都在等待链中下一个线程所持有的资源。

示例：死锁的实现

以下是一个简单的死锁例子，展示了两个线程尝试获取对方已持有的锁，从而导致死锁：

javaCopy code

public class DeadlockDemo { public static void main(String[] args) { final Object resource1 = "resource1"; final Object resource2 = "resource2"; Thread thread1 = new Thread(() -> { synchronized (resource1) { System.out.println("Thread 1: Locked resource 1"); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } synchronized (resource2) { System.out.println("Thread 1: Locked resource 2"); } } }); Thread thread2 = new Thread(() -> { synchronized (resource2) { System.out.println("Thread 2: Locked resource 2"); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } synchronized (resource1) { System.out.println("Thread 2: Locked resource 1"); } } }); thread1.start(); thread2.start(); } }

在这个例子中，thread1首先锁定了resource1然后尝试锁定resource2。与此同时，thread2锁定了resource2然后尝试锁定resource1。这导致了死锁，因为每个线程都在等待另一个线程释放锁。

如何避免死锁

• 避免嵌套锁：尽量避免在持有一个锁时去请求另一个锁。
• 锁排序：确保所有线程都按照相同的顺序获取锁。
• 锁超时：使用带有超时的尝试锁机制，如tryLock()方法。
• 检测并打破循环等待：通过算法或工具检测循环等待条件，并采取措施打破之。

结论

死锁是多线程应用程序中一个非常严重的问题，不仅影响程序的稳定性和响应性，而且很难检测和解决。理解死锁发生的条件和原理，以及掌握避免死锁的技术，对于开发高质量并发软件至关重要。在设计多线程程序时，应该仔细考虑资源分配和线程同步的策略，以确保应用程序的健壮性和高效性。