Java并发编程中死锁的产生与解决案例

原创喜欢ヅ旅行 2024-11-01 17:36 29阅读 0赞

Java并发编程中，死锁是指两个或多个线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种僵局，导致这些线程无法继续执行下去。死锁的产生通常需要满足以下四个条件：

1. **互斥条件**：资源不能被多个线程共享，只能由一个线程使用。
2. **占有和等待条件**：一个线程至少占有一个资源，并且等待获取其他线程占有的资源。
3. **不可抢占条件**：资源只能由占有它的线程自愿释放。
4. **循环等待条件**：存在一个线程的集合，其中每个线程都在等待下一个线程所占有的资源。

###死锁产生案例假设有两个资源A和B，以及两个线程T1和T2：

```javapublic class DeadLockExample {
 private static Object resource1 = new Object();
 private static Object resource2 = new Object();

public static void main(String[] args) {
 new Thread(() -> {
 synchronized (resource1) {
 System.out.println("Thread1: Locked resource1");
 try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }
 synchronized (resource2) {
 System.out.println("Thread1: Locked resource2");
 }
 }
}, "Thread1").start();

new Thread(() -> {
 synchronized (resource2) {
 System.out.println("Thread2: Locked resource2");
 try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }
 synchronized (resource1) {
 System.out.println("Thread2: Locked resource1");
 }
 }
}, "Thread2").start();
 }
}
```在这个例子中，`Thread1`首先锁定了`resource1`，然后尝试锁定`resource2`。同时，`Thread2`首先锁定了`resource2`，然后尝试锁定`resource1`。由于两个线程都在等待对方释放资源，因此产生了死锁。

###死锁解决案例解决死锁的方法有很多，以下是一些常见的解决方案：

1. **避免占有和等待**：确保线程在请求任何资源之前，已经获取了所有需要的资源。

2. **使用定时锁**：使用`tryLock`方法尝试获取锁，并设置一个超时时间，如果超时则释放已占有的锁并重试。

3. **有序锁定**：确保所有线程以相同的顺序请求资源。

4. **死锁检测和恢复**：周期性检测死锁，并在检测到死锁时采取恢复措施，例如杀死线程或回滚事务。

以下是使用`tryLock`方法避免死锁的示例：

```javaimport java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class DeadLockAvoidance {
 private static final Lock lock1 = new ReentrantLock();
 private static final Lock lock2 = new ReentrantLock();

public static void main(String[] args) {
 new Thread(() -> {
if (lock1.tryLock()) {
 try {
 System.out.println("Thread1: Locked lock1");
if (lock2.tryLock()) {
 try {
 System.out.println("Thread1: Locked lock2");
} finally {
 lock2.unlock();
 }
 }
} finally {
lock1.unlock();
 }
 }
}, "Thread1").start();

new Thread(() -> {
if (lock2.tryLock()) {
 try {
 System.out.println("Thread2: Locked lock2");
if (lock1.tryLock()) {
 try {
 System.out.println("Thread2: Locked lock1");
} finally {
 lock1.unlock();
 }
 }
} finally {
lock2.unlock();
 }
 }
}, "Thread2").start();
 }
}
```在这个例子中，每个线程都尝试获取两个锁，如果无法获取，则释放已占有的锁并重试，从而避免了死锁的产生。