java開發中遇見死鎖的解決方法

這篇文章主要介紹了java 多執行緒死鎖詳解及簡單實例的相關資料,需要的朋友可以參考下

死鎖是這樣一種情形：多個執行緒同時被阻塞，它們中的一個或全部都在等待某個資源被釋放。由於執行緒被無限期地阻塞，因此程式不可能正常終止。

java 死鎖產生的四個必要條件：

#1>互斥使用，即當資源被一個執行緒使用(佔有)時，別的執行緒不能使用

2>不可搶佔，資源請求者不能強制從資源佔有者手中奪取資源，資源只能由資源佔有者主動釋放。

3>請求和維持，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戰友。

4>循環等待，即存在一個等待佇列：P1佔有P2的資源，P2佔有P3的資源，P3佔有P1的資源。這樣就形成了一個等待環路。

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程式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明確鎖定實作。

而如果不恰當的使用了鎖，且出現同時要鎖多個物件時，會出現死鎖情況，如下：

/*
 author by w3cschool.cc
 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 开始执行");
     while(true){
      synchronized (LockTest.obj1) {
        System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj1");
        Thread.sleep(3000); // 此处等待是给B能锁住机会
        synchronized (LockTest.obj2) {
         System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj2");
         Thread.sleep(60 * 1000); // 为测试，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 开始执行");
     while(true){
      synchronized (LockTest.obj2) {
        System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj2");
        Thread.sleep(3000); // 此处等待是给A能锁住机会
        synchronized (LockTest.obj1) {
         System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj1");
         Thread.sleep(60 * 1000); // 为测试，占用了就不放
        }
      }
     }
   } catch (Exception e) {
     e.printStackTrace();
   }
  }
}

以上程式碼運行輸出結果為：

Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockB 开始执行
Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 开始执行
Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockB 锁住 obj2
Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 锁住 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執行緒訪問，這裡我們指定只能被一個執行緒訪問，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。

對於無法成功取得的情況，一般就是重複嘗試，或指定嘗試的次數，也可以馬上退出。

來看下如下程式碼：

/*
 author by w3cschool.cc
 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 开始执行");
     while (true) {
      if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
        System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj1");
        if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
         System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj2");
         Thread.sleep(60 * 1000); // do something
        }else{
         System.out.println(new Date().toString() + "LockA 锁 obj2 失败");
        }
      }else{
        System.out.println(new Date().toString() + "LockA 锁 obj1 失败");
      }
      UnLockTest.a1.release(); // 释放
      UnLockTest.a2.release();
      Thread.sleep(1000); // 马上进行尝试，现实情况下do something是不确定的
     }
   } catch (Exception e) {
     e.printStackTrace();
   }
  }
}
class LockBb implements Runnable {
  public void run() {
   try {
     System.out.println(new Date().toString() + " LockB 开始执行");
     while (true) {
      if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
        System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj2");
        if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
         System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj1");
         Thread.sleep(60 * 1000); // do something
        }else{
         System.out.println(new Date().toString() + "LockB 锁 obj1 失败");
        }
      }else{
        System.out.println(new Date().toString() + "LockB 锁 obj2 失败");
      }
      UnLockTest.a1.release(); // 释放
      UnLockTest.a2.release();
      Thread.sleep(10 * 1000); // 这里只是为了演示，所以tryAcquire只用1秒，而且B要给A让出能执行的时间，否则两个永远是死锁
     }
   } catch (Exception e) {
     e.printStackTrace();
   }
  }
}

#以上實例程式碼輸出結構為：

Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 开始执行
Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 开始执行
Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 锁住 obj2
Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 锁住 obj1
Tue May 05 10:59:14 CST 2015LockB 锁 obj1 失败
Tue May 05 10:59:14 CST 2015LockA 锁 obj2 失败
Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 锁住 obj1
Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 锁住 obj2

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