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Java死鎖的解決方法

更新時間:2022-09-28 15:27:10 來源:動力節點 瀏覽1533次

Java多線程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。

而如果不恰當的使用了鎖,且出現同時要鎖多個對象時,會出現死鎖情況,如下:

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 開始執行
Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 開始執行
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:

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 開始執行
Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 開始執行
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

以上就是關乎“Java死鎖的解決方法”的介紹,大家如果想了解更多相關知識,可以關注一下動力節點Java在線學習,里面的課程內容從入門到精通,細致全面,很適合沒有基礎的小伙伴學習。

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