活锁与死锁：程序运行中的一对冤家

后端

2024-01-11 07:54:17

导读

在计算机程序中，活锁和死锁都是常见的并行编程问题，它们会严重影响程序的运行效率甚至导致程序崩溃。本文将深入探讨活锁和死锁的概念、区别、成因以及解决方法，以帮助读者编写出高效、健壮的并发程序。

活锁与死锁：概念与区别

活锁与死锁都是并发编程中常见的难题，它们都会导致程序中的线程无法继续执行。然而，两者之间存在着本质的区别。

死锁：死锁是指两个或多个线程都在等待彼此释放资源，从而导致所有线程都无法继续执行。换句话说，死锁是一种资源竞争引起的僵局。
活锁：活锁是指两个或多个线程相互礼让资源，导致没有一个线程能够继续执行。与死锁不同，活锁并不是由资源竞争引起的，而是由线程之间的协作问题引起的。

活锁与死锁在 Java 中的表现

在 Java 中，活锁和死锁都可以通过 synchronized 来实现。

死锁：当多个线程同时竞争同一把锁时，就会发生死锁。例如，以下代码片段演示了一个死锁的情况：

class Deadlock {
    private final Object lock1 = new Object();
    private final Object lock2 = new Object();

    public void method1() {
        synchronized (lock1) {
            synchronized (lock2) {
                // do something
            }
        }
    }

    public void method2() {
        synchronized (lock2) {
            synchronized (lock1) {
                // do something
            }
        }
    }
}

活锁：当多个线程相互礼让资源时，就会发生活锁。例如，以下代码片段演示了一个活锁的情况：

class Livelock {
    private final Object lock1 = new Object();
    private final Object lock2 = new Object();

    public void method1() {
        synchronized (lock1) {
            while (true) {
                // do something
                if (/* some condition is met */) {
                    break;
                }
                synchronized (lock2) {
                    // do something
                }
            }
        }
    }

    public void method2() {
        synchronized (lock2) {
            while (true) {
                // do something
                if (/* some condition is met */) {
                    break;
                }
                synchronized (lock1) {
                    // do something
                }
            }
        }
    }
}