简单顺序死锁和动态顺序死锁

本文探讨了两种死锁情况:简单顺序死锁和动态顺序死锁。在简单顺序死锁中,`LeftRightDeadlock`类展示了两个线程同步访问对象导致的死锁。而在动态顺序死锁中,`transferMoney`方法说明了当两个线程以不同顺序尝试转账时可能出现的死锁问题。预防死锁的关键在于确保线程获取锁的顺序一致性或使用超时和死锁检测机制。
//简单顺序死锁
public class LeftRightDeadlock{
  private final Object left = new Object();
  private final Object right = newe Object();

  public void leftRight(){
    synchronized(left){
      synchronized(right){
        doSomething();
      }
    }
  }


  public void rightLeft(){
    synchronized(right){
      synchronized(left){
        doSomethingElse();
      }
    }
  }
}

//动态的顺序死锁
public void transferMoney(Account fromAccount,Account toAccount,DollarAmount amount)
throws InsufficientFundsException{
  synchronized(fromAccount){
    synchronized(toAccount){
      if(fromAccount.getBalance().compareTo(amount) < 0){
      throw new InsufficientFundsException();
      }else{
        fromAccount.debit(amount);
        toAccount.credit(amount);
      }
    }
  }
}

所有线程似乎是按照相同的顺序来获得锁,但是实际上,获得锁的顺序取决于外部的输入,如果两个线程同时调用transferMoney(),其中一个线程从X向Y转账,另外一个线程
从Y向X转账,就会发生死锁

通过加锁顺序来防止死锁是一种常见的方法,其核心思想是确保所有线程在获取多个锁时都按照相同的顺序进行。这样可以避免循环等待条件的发生,从而防止死锁。 ### 解释 1. **死锁的四个必要条件**: - 互斥条件:资源只能被一个线程占用。 - 请求保持条件:线程已经持有至少一个资源,并请求新的资源。 - 不可剥夺条件:资源不能被强制从线程中夺走。 - 循环等待条件:存在一组线程{Ti},其中每个线程Ti都在等待T(i+1)所占有的资源。 2. **通过加锁顺序防止死锁**: - **打破循环等待条件**:如果所有线程都按照相同的顺序获取锁,则不可能形成循环等待。 - **全局锁编号**:给所有的锁分配一个唯一的编号,线程必须按照编号从小到大的顺序获取锁。 - **示例**:如果有两个锁 m1 m2,所有线程必须先获取 m1 再获取 m2,或者先获取 m2 再获取 m1,但不能混用。 3. **代码示例**: - 下面的代码展示了如何通过加锁顺序来防止死锁。 ```cpp #include <iostream> #include <thread> #include <mutex> std::mutex m1, m2; void thread_func_1() { std::lock_guard<std::mutex> lock1(m1); std::lock_guard<std::mutex> lock2(m2); std::cout << "Thread 1 acquired both locks\n"; } void thread_func_2() { std::lock_guard<std::mutex> lock1(m1); std::lock_guard<std::mutex> lock2(m2); std::cout << "Thread 2 acquired both locks\n"; } int main() { std::thread t1(thread_func_1); std::thread t2(thread_func_2); t1.join(); t2.join(); return 0; } ``` ### 代码解释 - 我们定义了两个互斥量 `m1` `m2`。 - 在 `thread_func_1` `thread_func_2` 中,我们使用 `std::lock_guard` 来管理锁,并且确保所有线程都按照相同的顺序(先 `m1` 后 `m2`)获取锁。 - 这种方式可以有效防止死锁,因为所有线程都遵循相同的加锁顺序
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