Java 實例 - 死鎖及解決方法
死鎖是這樣一種情形:多個線程同時被阻塞,它們中的一個或者全部都在等待某個資源被釋放。由于線程被無限期地阻塞,因此程序不可能正常終止。
java 死鎖產生的四個必要條件:
- 1、互斥使用,即當資源被一個線程使用(占有)時,別的線程不能使用
- 2、不可搶占,資源請求者不能強制從資源占有者手中奪取資源,資源只能由資源占有者主動釋放。
- 3、請求和保持,即當資源請求者在請求其他的資源的同時保持對原有資源的占有。
- 4、循環(huán)等待,即存在一個等待隊列:P1占有P2的資源,P2占有P3的資源,P3占有P1的資源。這樣就形成了一個等待環(huán)路。
當上述四個條件都成立的時候,便形成死鎖。當然,死鎖的情況下如果打破上述任何一個條件,便可讓死鎖消失。下面用java代碼來模擬一下死鎖的產生。
解決死鎖問題的方法是:一種是用synchronized,一種是用Lock顯式鎖實現(xiàn)。
而如果不恰當的使用了鎖,且出現(xiàn)同時要鎖多個對象時,會出現(xiàn)死鎖情況,如下:
/* author by w3cschool.cn LockTest.java */ import java.util.Date; public class LockTest { public static String obj1 = "obj1"; public static String obj2 = "obj2"; public static void main(String[] args) { LockA la = new LockA(); new Thread(la).start(); LockB lb = new LockB(); new Thread(lb).start(); } } class LockA implements Runnable{ public void run() { try { System.out.println(new Date().toString() + " LockA 開始執(zhí)行"); while(true){ synchronized (LockTest.obj1) { System.out.println(new Date().toString() + " LockA 鎖住 obj1"); Thread.sleep(3000); // 此處等待是給B能鎖住機會 synchronized (LockTest.obj2) { System.out.println(new Date().toString() + " LockA 鎖住 obj2"); Thread.sleep(60 * 1000); // 為測試,占用了就不放 } } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } class LockB implements Runnable{ public void run() { try { System.out.println(new Date().toString() + " LockB 開始執(zhí)行"); while(true){ synchronized (LockTest.obj2) { System.out.println(new Date().toString() + " LockB 鎖住 obj2"); Thread.sleep(3000); // 此處等待是給A能鎖住機會 synchronized (LockTest.obj1) { System.out.println(new Date().toString() + " LockB 鎖住 obj1"); Thread.sleep(60 * 1000); // 為測試,占用了就不放 } } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
以上代碼運行輸出結果為:
Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockB 開始執(zhí)行 Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 開始執(zhí)行 Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockB 鎖住 obj2 Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 鎖住 obj1
此時死鎖產生。
為了解決這個問題,我們不使用顯示的去鎖,我們用信號量去控制。
信號量可以控制資源能被多少線程訪問,這里我們指定只能被一個線程訪問,就做到了類似鎖住。而信號量可以指定去獲取的超時時間,我們可以根據這個超時時間,去做一個額外處理。
對于無法成功獲取的情況,一般就是重復嘗試,或指定嘗試的次數,也可以馬上退出。
來看下如下代碼:
/* author by w3cschool.cn UnLockTest.java */ import java.util.Date; import java.util.concurrent.Semaphore; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class UnLockTest { public static String obj1 = "obj1"; public static final Semaphore a1 = new Semaphore(1); public static String obj2 = "obj2"; public static final Semaphore a2 = new Semaphore(1); public static void main(String[] args) { LockAa la = new LockAa(); new Thread(la).start(); LockBb lb = new LockBb(); new Thread(lb).start(); } } class LockAa implements Runnable { public void run() { try { System.out.println(new Date().toString() + " LockA 開始執(zhí)行"); while (true) { if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) { System.out.println(new Date().toString() + " LockA 鎖住 obj1"); if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) { System.out.println(new Date().toString() + " LockA 鎖住 obj2"); Thread.sleep(60 * 1000); // do something }else{ System.out.println(new Date().toString() + "LockA 鎖 obj2 失敗"); } }else{ System.out.println(new Date().toString() + "LockA 鎖 obj1 失敗"); } UnLockTest.a1.release(); // 釋放 UnLockTest.a2.release(); Thread.sleep(1000); // 馬上進行嘗試,現(xiàn)實情況下do something是不確定的 } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } class LockBb implements Runnable { public void run() { try { System.out.println(new Date().toString() + " LockB 開始執(zhí)行"); while (true) { if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) { System.out.println(new Date().toString() + " LockB 鎖住 obj2"); if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) { System.out.println(new Date().toString() + " LockB 鎖住 obj1"); Thread.sleep(60 * 1000); // do something }else{ System.out.println(new Date().toString() + "LockB 鎖 obj1 失敗"); } }else{ System.out.println(new Date().toString() + "LockB 鎖 obj2 失敗"); } UnLockTest.a1.release(); // 釋放 UnLockTest.a2.release(); Thread.sleep(10 * 1000); // 這里只是為了演示,所以tryAcquire只用1秒,而且B要給A讓出能執(zhí)行的時間,否則兩個永遠是死鎖 } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
以上實例代碼輸出結構為:
Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 開始執(zhí)行 Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 開始執(zhí)行 Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 鎖住 obj2 Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 鎖住 obj1 Tue May 05 10:59:14 CST 2015LockB 鎖 obj1 失敗 Tue May 05 10:59:14 CST 2015LockA 鎖 obj2 失敗 Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 鎖住 obj1 Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 鎖住 obj2
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