Java并发编程：死锁问题案例解析

原创太过爱你忘了你带给我的痛 2024-09-29 20:24 109阅读 0赞

死锁是并发编程中的一个重要问题，它发生在两个或多个进程在执行过程中因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力干涉，它们都将无法继续执行。

下面是一个简单的死锁案例解析：

```java
// 假设我们有两个资源，R1和R2

class Resource {
    // 假设每个资源都有两个状态：可用或已用
    boolean isAvailable() {
        // 这个函数模拟资源的可用性变化
        return true;
    }
}

// 进程A和B，分别争夺R1和R2资源
class Process {
    Resource resource;

public Process(Resource r) {
        this.resource = r;
    }

// 假设每个进程都有一个锁来保护它正在使用的资源
    void acquireLock() {
        while (!resource.isAvailable())) {
            // 这个循环模拟资源的等待
            synchronized (resource) {
                // 如果资源被其他进程占用，这里会阻塞
                try {
                    resource.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    // 在线程中断时恢复
                    Thread.currentThread().interrupt();
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

// 获取锁后，资源将对当前进程可见
        System.out.println("Process " + this.getClass().getName() + " acquired lock on resource " + resource);
    }

// 锁释放操作
    void releaseLock() {
        // 释放锁后，资源会变为可被其他进程占用的状态
        System.out.println("Process " + this.getClass().getName() + " released lock on resource " + resource);

// 资源等待状态解除，可以再次被进程获取
        resource.notifyAll();
    }
}

// 进行死锁演示
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建资源和两个进程
        Resource r1 = new Resource(); // R1
        Resource r2 = new Resource(); // R2
        Process pA = new Process(r1); // 进程A，获取R1
        Process pB = new Process(r2); // 进程B，获取R2

// 开始执行，每个进程会尝试获取锁和资源
        pA.acquireLock(); // 进程A先获得锁和R1
        pB.acquireLock(); // 进程B尝试获得锁和R2

// 此时，R1被进程A占用，而R2被进程B占用
        // 两个进程都试图获取自己需要的资源

// 进程A尝试释放R1的锁以供进程B使用
        pA.releaseLock(); // 进程A释放锁和R1

// 进程B现在有机会获取R1的锁，然后继续尝试获取R2
        pB.acquireLock(); // 进程B获得锁和R1
        try {
            // 但是由于资源已被其他进程占用，进程B无法成功获取R2
            pB.releaseLock(); // 进程B释放锁和R1
            // 这时，我们回到了初始状态，只是每个进程都已经尝试过一次获取资源的操作
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
```

上述程序模拟了两个进程中，各自对两个不同的资源（R1和R2）进行申请和释放锁操作。在这个过程中，如果某个进程在等待资源的同时又被其他请求该资源的进程阻塞，就可能导致死锁问题。