Java 中的死锁

在Java中，死锁是多线程的一种情况，线程1等待线程2获得对象锁，线程2等待线程1获得对象锁。这里，线程1和线程2都互相等待释放锁。 Java 中的多线程程序可能会导致死锁，因为关键字synchronized 会在等待与所提到的对象链接的监视器或锁时阻塞执行线程。让我们在以下部分中看到死锁的工作原理和示例。

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死锁是如何工作的？

正如所讨论的，同步方法可以锁定代码的特定部分。对于Java中的每个对象，都会有一个锁，同步是一种锁定函数或代码块的技术，以确保一次只有1个线程可以访问该函数或代码块。

当特定线程需要执行同步函数时，它首先尝试获取锁。同时，如果另一个线程已经收到锁，则第一个线程将等待，直到线程 2 释放锁。尽管同步可以防止数据不一致的问题，但仍然存在同步问题。

假设有 2 个线程，“线程 1”和“线程 2”。线程 1 已获得对象 1 的锁定，线程 2 已获得对象 2 的锁定。线程 1 执行方法 1，想要获得对象 2 的锁定。但是，线程 2 已经获得对象 2 的锁定。

此外，线程2还需要获得对象1的锁；但是，线程 1 拥有对象 1 上的锁。此时，线程 1 和线程 2 这两个线程都无法完成其执行，只能永远等待该锁。这种情况称为死锁。

Java 中的死锁示例

下面给出了提到的示例：

示例#1

实现死锁的Java程序。

代码：

public class DeadLockExample {
//main method
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
//create three objects 1, 2 and 3
Object o1 = new Object();
Object o2 = new Object();
Object o3 = new Object();
//create three threads 1, 2 and 3
Thread th1 = new Thread(new SynchronizationThread(o1, o2), "thread 1");
Thread th2 = new Thread(new SynchronizationThread(o2, o3), "thread 2");
Thread th3 = new Thread(new SynchronizationThread(o3, o1), "thread 3");
//start thread 1
th1.start();
//thread sleeps for 5000 seconds
Thread.sleep(5000);
//start thread 2
th2.start();
//thread sleeps for 5000 seconds
Thread.sleep(5000);
//start thread 3
th3.start();
}
}
class SynchronizationThread implements Runnable
{
private Object o1;
private Object o2;
public SynchronizationThread(Object o1, Object o2){
this.o1=o1;
this.o2=o2;
}
//function run
@Override
public void run() {
//store the name of the thread
String nm = Thread.currentThread().getName();
System.out.println( nm + " attaining lock on "+ o1 ) ;
synchronized (o1)
{
System.out.println( nm + " attained lock on "+ o1 ) ;
work();
System.out.println( nm + " attaining lock on "+ o2 ) ;
synchronized (o2) {
System.out.println( nm + " attained lock on "+ o2 );
work();
}
System.out.println( nm + " released lock on "+ o2 ) ;
}
System.out.println( nm + " released lock on "+ o1 ) ;
System.out.println( nm + " completed execution.") ;
}
//function work
private void work() {
try {
//thread sleeps
Thread.sleep(30000);
}
//catch the exception
catch (InterruptedException exc)
{
exc.printStackTrace();
}
}
}

输出：

示例#2

在这个程序中，3个正在运行的线程共享一个资源，并且它们以获取对象1上的锁的方式运行，但是当它尝试获取对象2上的锁时，它会进入等待状态。为了防止死锁，可以将代码重写如下。

代码：

public class DeadLockExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Object o1 = new Object();
Object o2 = new Object();
Object o3 = new Object();
Thread th1 = new Thread(new SynchronizationThread(o1, o2), "thread 1");
Thread th2 = new Thread(new SynchronizationThread(o2, o3), "thread 2");
Thread th3 = new Thread(new SynchronizationThread(o3, o1), "thread 3");
//start thread 1, 2 and 3
th1.start();
//thread sleeps for 5000 seconds
Thread.sleep(5000);
th2.start();
//thread sleeps for 5000 seconds
Thread.sleep(5000);
th3.start();
}
}
class SynchronizationThread implements Runnable{
private Object o1;
private Object o2;
public SynchronizationThread(Object o1, Object o2){
this.o1=o1;
this.o2=o2;
}
//function run
@Override
public void run() {
//store the name of the thread
String nm = Thread.currentThread().getName();
System.out.println( nm + " attaining lock on "+ o1 ) ;
synchronized (o1)
{
System.out.println( nm + " attained lock on "+ o1 ) ;
work();
}
System.out.println( nm + " released lock on "+ o1 ) ;
System.out.println( nm + " acquiring lock on " + o2 );
synchronized (o2) {
System.out.println( nm + " attained lock on "+ o2 );
work();
}
System.out.println( nm + " released lock on "+ o2 ) ;
System.out.println( nm + " released lock on "+ o1 ) ;
System.out.println( nm + " completed execution.") ;
}
//function work
private void work() {
try {
//thread sleeps
Thread.sleep(30000);
}
//catch the exception
catch (InterruptedException exc)
{
exc.printStackTrace();
}
}
}

输出：

如何避免 Java 中的死锁？

以下是有助于避免死锁情况的指南。

1.避免嵌套锁

嵌套锁是导致死锁的常见原因之一。如果另一资源已持有一个资源，请勿锁定该资源以避免死锁。如果用户仅使用 1 个对象，则不可能导致死锁。

2.只锁定需要的内容

人们建议仅锁定必要的资源。但是，即使不需要，某些用户也可能会尝试锁定资源。

3.避免无限期等待

如果两个线程借助线程连接无限期地等待对方完成，就会发生死锁。如果线程需要等待其他线程完成，最好使用具有等待线程完成的最大时间的 join。

以上是Java 中的死锁的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！