Java多线程（四）：什么是死锁以及如何解决死锁

目录

1. 什么是死锁

2. 死锁产生的原因

3. 如何解决死锁问题

3.1 改变环路等待条件

3.2 破坏请求并持有条件

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1. 什么是死锁

         死锁 是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信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。也就是两个线程拥有锁的情况下，又在尝试获取对方的锁，从而造成程序一直阻塞的情况。

死锁代码演示：

public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) {
        Object lockA = new Object();
        Object lockB = new Object();

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            // 1.占有一把锁
            synchronized (lockA) {
                System.out.println("线程1获得锁A");
                // 休眠1s（让线程2有时间先占有锁B）
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // 获取线程2的锁B
                synchronized (lockB) {
                    System.out.println("线程1获得锁B");
                }
            }
        });
        t1.start();

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            // 占B锁
            synchronized (lockB) {
                System.out.println("线程2获得锁B");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // 获取线程1的锁A
                synchronized (lockA) {
                    System.out.println("线程2获得了锁A");
                }
            }
        });
        t2.start();
    }
}

 运行结果：

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可以使用 jvisualvm / jmc / jconsole 查看死锁：

 

2. 死锁产生的原因

形成死锁主要由以下 4 个因素造成的：

1. 互斥条件：一个资源只能被⼀个线程占有，当这个资源被占用之后其他线程就只能等待。
2. 不可被剥夺条件：当⼀个线程不主动释放资源时，此资源一直被拥有线程占有。
3. 请求并持有条件：线程已经拥有了⼀个资源之后，还不满足，又尝试请求新的资源。
4. 环路等待条件：多个线程在请求资源的情况下，形成了环路链。

3. 如何解决死锁问题

        改变产生死锁原因中的任意⼀个或多个条件就可以解决死锁的问题，其中可以被修改的条件只有两个：请求并持有条件 和 环路等待条件。 

3.1 改变环路等待条件

        通过修改获取锁的有序性来改变环路等待条件，修改代码如下： 

public class UnDeadLock2 {
    public static void main(String[] args) {
        Object lockA = new Object();
        Object lockB = new Object();

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lockA) {
                System.out.println("线程1得到锁A");
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                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");
            }
        }, "线程1");
        t1.start();

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lockA) {
                System.out.println("线程2得到锁A");
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                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");
            }
        }, "线程2");
        t2.start();
    }
}

 运行结果：

成功解决死锁。

3.2 破坏请求并持有条件

        可以通过破坏请求并持有条件解决死锁，修改代码如下：

public class UnDeadLock {
    public static void main(String[] args) {
        Object lockA = new Object();
        Object lockB = new Object();

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lockA) {
                System.out.println("线程1得到锁A");
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
//                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");
            }
        }, "线程1");
        t1.start();

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lockB) {
                System.out.println("线程2得到锁B");
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
//                synchronized (lockA) {
//                    System.out.println("线程2得到锁A");
//                    System.out.println("线程2释放锁A");
//                }
                System.out.println("线程2释放锁B");
            }
        }, "线程2");
        t2.start();
    }
}

 运行结果：

可以看到该方法也成功解决了死锁问题。