有一天啊,小明和小丽两个人去玩密室逃脱,在游戏过程中分别被关到不同的房间里,小明身上有能打开小丽房间的钥匙,小丽身上有能打开小明房间的钥匙。
然而小明想要出去救小丽,就得有小丽身上的钥匙,显然他得不到;小丽想要出去救小明,就得有小明身上的钥匙,显然她也做不到。
这种情况在我们程序界被称为——死锁。
那具体什么是死锁,为何出现,如果出现,该怎么解决呢?
什么是死锁
在多线程环境中,多个进程可以竞争有限数量的资源。当一个进程申请资源时,如果这时没有可用资源,那么这个进程进入等待状态。
有时,如果所申请的资源被其他等待进程占有,那么该等待进程有可能再也无法改变状态。这种情况称为死锁。
在Java中使用多线程,就会有可能导致死锁问题。死锁会让程序一直卡住,不再往下执行。我们只能通过中止并重启的方式来让程序重新执行。
造成死锁的原因
-
当前线程拥有其他线程需要的资源
-
当前线程等待其他线程已拥有的资源
-
都不放弃自己拥有的资源
死锁的必要条件
1️⃣ 互斥
进程要求对所分配的资源(如打印机)进行排他性控制,即在一段时间内某资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源,则请求进程只能等待。
2️⃣ 不可剥夺
进程所获得的资源在未使用完毕之前,不能被其他进程强行夺走,即只能由获得该资源的进程自己来释放(只能是主动释放)。
3️⃣ 请求与保持
进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其他进程占有,此时请求进程被阻塞,但对自己已获得的资源保持不放。
4️⃣ 循环等待
是指进程发生死锁后,必然存在一个进程–资源之间的环形链,通俗讲就是你等我的资源,我等你的资源,大家一直等。
死锁的分类及解决方法
1️⃣ 静态顺序型死锁
线程之间形成相互等待资源的环时,就会形成顺序死锁lock-orderingdeadlock,多个线程试图以不同的顺序来获取相同的锁时,容易形成顺序死锁,如果所有线程以固定的顺序来获取锁,就不会出现顺序死锁问题。
经典案例是LeftRightDeadlock,两个方法,分别是leftRigth、rightLeft。如果一个线程调用leftRight,另一个线程调用rightLeft,且两个线程是交替执行的,就会发生死锁。
publicclassLeftRightDeadLock {
//左边锁
privatestaticObjectleft =newObject();
//右边锁
privatestaticObjectright =newObject();
/**
*现持有左边的锁,然后获取右边的锁
*/
publicstaticvoidleftRigth(){
synchronized(left){
System.out.println("leftRigth:left lock,threadId:"+Thread.currentThread().getId());
//休眠增加死锁产生的概率
sleep(100);
synchronized(right){
System.out.println("leftRigth:right lock,threadId:"+Thread.currentThread().getId());
}
}
}
/**
*现持有右边的锁,然后获取左边的锁
*/
publicstaticvoidrightLeft(){
synchronized(right){
System.out.println("rightLeft:right lock,threadId:"+Thread.currentThread().getId());
//休眠增加死锁产生的概率
sleep(100);
synchronized(left){
System.out.println("rightLeft:left lock,threadId:"+Thread.currentThread().getId());
}
}
}
/**
*休眠
*
* @paramtime
*/
privatestaticvoidsleep(longtime){
try{
Thread.sleep(time);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
//创建一个线程池
ExecutorServiceexecutorService =Executors.newFixedThreadPool(10);
executorService.execute(()->leftRigth());
executorService.execute(()->rightLeft());
executorService.shutdown();
}
}
输出:
leftRigth:left lock,threadId:12
r