揭秘Java死锁：识破并瓦解死结的致命陷阱

后端

2023-08-29 17:14:08

揭开 Java 死锁的谜团：深入理解原因、预防和避免

什么是 Java 死锁？

想象一下你正和朋友玩拔河游戏。你们双方都使出浑身解数，但谁也无法将绳子拉过中心线。这就是死锁，一个令人抓狂的并发编程现象。在 Java 中，当两个或更多线程相互等待对方的资源时，就会发生死锁，导致程序陷入僵局。

死锁产生的原因

就像拔河游戏中的绳子，死锁需要四个关键条件：

互斥条件： 每个资源只能由一个线程使用。
占有且等待条件： 一个线程持有资源时，同时等待另一个资源。
不可剥夺条件： 一个线程获得资源后，不能被其他线程剥夺。
环路等待条件： 存在一个线程环路，每个线程都在等待前一个线程释放资源。

死锁的解决方案

破解死锁谜团的关键在于预防、检测和避免。

预防死锁

避免资源竞争： 尽量减少共享资源的使用，或使用锁来控制对共享资源的访问。
采用死锁避免算法： 使用银行家算法或其他死锁避免算法来防止死锁的发生。

检测死锁

使用死锁检测算法： 使用死锁检测算法来检测死锁的发生。
实现死锁恢复机制： 一旦检测到死锁，可以采取一些措施来恢复程序的正常运行，例如终止其中一个死锁线程或释放其中一个死锁资源。

使用并发控制技术

使用乐观并发控制： 使用乐观并发控制技术来避免死锁的发生。
使用悲观并发控制： 使用悲观并发控制技术来防止死锁的发生。

案例分析

让我们用一个简单的 Java 示例来演示死锁：

public class DeadlockExample {
    private static Object lock1 = new Object();
    private static Object lock2 = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("Thread 1 executed.");
                }
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("Thread 2 executed.");
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}