一、什么是死锁
死锁为两个或两个以上的线程在执行过程中,由于竞争资源而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。
当线程互相持有对方所需要的资源时,会互相等待对方释放资源,如果线程都不主动释放所占有的资源,将产生死锁。
举个例子(个人理解):就是比如说两个线程:线程A、线程B,各自持有自己的资源(A持有资源a,B持有资源b),当A需要资源b,B需要资源a。但是此时A抓着a资源不放,B抓这b资源不放,导致两个线程一直处于僵局,都无法向下执行,这就是死锁。
二、产生死锁的条件
产生死锁有四个必要条件:
- 互斥:进程对于所分配到的资源具有排它性,就是一个资源只能被一个线程占用,直到被该线程释放 。
- 请求与保持:线程 A已经取得共享资源 a,在请求共享资源 b 的时候,不释放共享资源 a;B也一样。
- 不可剥夺:比如说资源a在没有被线程A释放的情况下,其他线程不能强行抢占线程 A 占有的资源a;
- 循环等待:线程A等待着线程B释放b资源,线程B等待着线程A释放资源a,就这样一直循环等待中。
三、如何避免死锁
1、第一种方式
第一种避免死锁的方式就是:破坏上述产生死锁的四个条件即可避免;上述四个条件同时产生的情况下才会出现死锁,换句话来讲就是我们破坏其中一个就能预防死锁发生,其中我们不能破坏互斥,因为我们使用锁目的就是保证资源被互斥访问。
- 一次性分配所有资源,这样就不会再有请求了(破坏请求条件)
- 占用部分资源的线程进一步申请其他资源时,如果申请不到,可以主动释放它占有的资源。(破坏不可剥夺条件)
- 系统给每类资源赋予一个编号,每一个线程按编号递增的顺序请求资源,这样线性化申请后就不存在循环了(破坏循环等待)
2、第二种方式(拓展)
这里说一下银行家算法。
为什么要说这个呢?其实我们上面说的那些预防死锁的几种策略,对系统性能的影响还是蛮大的。因此在避免死锁时,要施加较弱的限制,从而获得 较满意的系统性能。由于在避免死锁的策略中,允许进程动态地申请资源。因而,系统在进行资源分配之前预先计算资源分配的安全性。若此次分配不会导致系统进入不安全的状态,则将资源分配给进程;否则,进程等待。其中最具有代表性的避免死锁算法是银行家算法。
- 银行家算法:简单来描述就是当进程请求一组资源时,假设同意该请求,从而改变了系统的状态,然后确定其结果是否还处于安全状态。如果是,同意这个请求;如果不是,阻塞该进程知道同意该请求后系统状态仍然是安全的。