剖析类的初始化阶段与初始化阶段的死锁现象

后端

2024-02-21 04:36:10

Java 类初始化过程：揭秘死锁背后的机制

初始化阶段：类加载的基石

在 Java 的世界里，类的初始化是一个至关重要的过程，它决定了类的生命周期。当一个类首次踏入 Java 虚拟机（JVM）的领地时，它将经历一系列蜕变，包括加载、验证、准备、解析和初始化。

在这个过程中，类的静态字段被分配内存，默认值被设置，符号引用被解析为直接引用，最终，类的静态初始化块和静态方法被执行，宣告着类的初始化阶段圆满完成。

死锁幽灵：初始化阶段的陷阱

然而，在这个看似平稳的初始化之旅中，却潜藏着一个狡猾的陷阱——死锁。当多个线程同时渴望获取同一把锁时，悲剧就会悄然上演。

死锁的根源：争夺锁的博弈

死锁的本质在于争夺锁。在类的初始化阶段，每个类都有一把专属的类锁，它负责控制对类静态资源的访问。当多个线程同时尝试获取同一个类的类锁时，一场激烈的博弈便拉开了序幕。

如果线程 A 获取了锁，而线程 B 也在苦苦等待这把锁，那么线程 B 将被阻塞。同时，如果线程 B 已经捷足先登，那么线程 A 也会被无情地拦截。陷入僵局的两个线程，互相牵制，谁也无法继续前进，这就是死锁的幽灵。

死锁的案例解析

为了更直观地理解死锁，让我们举一个简单的例子：

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 acquired both locks");
                }
            }
        });

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

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