死锁产生的缘由有哪些?

2022年05月15日 阅读数:2
这篇文章主要向大家介绍死锁产生的缘由有哪些?,主要内容包括基础应用、实用技巧、原理机制等方面,希望对大家有所帮助。

死锁(Dead Lock)指的是两个或两个以上的运算单元(进程、线程或协程),都在等待对方释放资源,但没有一方提起释放资源,从而形成了一种阻塞的现象就称为死锁。java

好比线程 1 拥有了锁 A 的状况下试图获取锁 B,而线程 2 又在拥有了锁 B 的状况下试图获取锁 A,这样双方就进入相互阻塞等待的状况,以下图所示: git

死锁的代码实现以下:github

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class DeadLockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Object lockA = new Object();
        Object lockB = new Object();
        // 建立线程 1
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            // 1.占有锁 A
            synchronized (lockA) {
                System.out.println("线程1:得到锁A。");
                // 休眠 1s(让线程 2 有时间先占有锁 B)
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // 2.获取线程 2 的锁 B
                synchronized (lockB) {
                    System.out.println("线程1:得到锁B。");
                }
            }
        });
        t1.start();
        // 建立线程 2
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            // 1.占有锁 B
            synchronized (lockB) {
                System.out.println("线程2:得到锁B。");
                // 休眠 1s(保证线程 1 能有充足的时间获得锁 A)
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // 2.获取线程 1 的锁 A
                synchronized (lockA) {
                    System.out.println("线程2:得到锁A。");
                }
            }
        });
        t2.start();
    }
}
复制代码

以上程序的执行结果以下图所示: url

从上述结果能够看出,线程 1 和线程 2 都在等待对方释放锁,这样就形成了死锁问题。spa

死锁产生缘由

死锁的产生须要知足如下 4 个条件:.net

  1. 互斥条件:指运算单元(进程、线程或协程)对所分配到的资源具备排它性,也就是说在一段时间内某个锁资源只能被一个运算单元所占用。
  2. 请求和保持条件:指运算单元已经保持至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其它运算单元占有,此时请求运算单元阻塞,但又对本身已得到的其它资源保持不放。
  3. 不可剥夺条件:指运算单元已得到的资源,在未使用完以前,不能被剥夺。
  4. 环路等待条件:指在发生死锁时,必然存在运算单元和资源的环形链,即运算单元正在等待另外一个运算单元占用的资源,而对方又在等待本身占用的资源,从而形成环路等待的状况。

只有以上 4 个条件同时知足,才会形成死锁。线程

解决死锁

死锁产生要知足以上 4 个必要条件,那么咱们只须要改变其中的 1 个或多个条件就能够解决死锁的问题了,好比咱们能够经过修改获取锁的顺序来改变环路等待条件。code

在未修改获取锁的顺序前,程序的执行流程是这样的: 协程

其中 ① 表示先执行,② 表示后执行。 而改变锁的获取顺序以后的执行流程是这样的: blog

此时线程 1 和线程 2 获取锁的顺序是一致的,都是先获取锁 A,再获取锁 B,此时它们的执行流程以下:

  1. 线程 1 先获取到锁 A;
  2. 线程 1 获取到锁 B;
  3. 线程 1 释放了锁 B;
  4. 线程 1 释放了锁 A;
  5. 线程 2 获取到了锁 A;
  6. 线程 2 获取到了锁 B;
  7. 线程 2 释放了锁 B;
  8. 线程 2 释放了锁 A。

对应的实现代码以下:

import java.util.concurrent.TimeUnit;

class DeadLockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Object lockA = new Object();
        Object lockB = new Object();
        // 建立线程 1
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            // 1.获取锁 A
            synchronized (lockA) {
                System.out.println("线程1:得到锁A。");
                // 休眠 1s
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // 2.获取锁 B
                synchronized (lockB) {
                    System.out.println("线程1:得到锁B。");
                    System.out.println("线程1:释放锁B。");
                }
                System.out.println("线程1:释放锁A。");
            }
        });
        t1.start();
        // 建立线程 2
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            // 1.获取锁 A
            synchronized (lockA) {
                System.out.println("线程2:得到锁A。");
                // 2.获取锁
                synchronized (lockB) {
                    System.out.println("线程2:得到锁B。");
                    System.out.println("线程2:释放锁B。");
                }
                System.out.println("线程2:释放锁A。");
            }
        });
        t2.start();
    }
}
复制代码

以上程序的执行结果以下图所示:

总结

死锁(Dead Lock)指的是两个或两个以上的运算单元(进程、线程或协程),都在等待对方释放资源,但没有一方提早释放资源,从而形成了一种阻塞的现象就称为死锁。产生死锁须要同时知足 4 个条件:互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件、环路等待条件,所以咱们只须要破坏其中 1 个或多个条件就能够解决死锁的问题了

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提取码: yu27

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