线程安全问题之死锁

超、凢脫俗 2024-04-20 04:51 108阅读 0赞

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> 作者简介： zoro-1，目前大二，正在学习Java，数据结构，javaee等  
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#### 线程安全问题之死锁 ####

*  一个线程，一把锁
 *  两个线程，两把锁
 *  M个线程，M把锁
 *  陷入死锁的四个必要条件
 *  解决死锁的方案

## 一个线程，一把锁 ##

public class ThreadText6 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Object object=new Object();
            Thread thread=new Thread(()->{
        
                synchronized (object){
        //(A)
                    synchronized (object){
        //(B)
                        System.out.println(1);
                    }//(C)
                }//(D)
            });
            thread.start();
        }
    }

> 在这个代码中，直观来看会产生锁冲突，最外层获取锁内层获取到锁时会产生阻塞，因为外层的锁还未释放，但JAVA中的synchronized锁是一个可重入锁（当线程已经持有锁时，它可以再次获取同一个锁，而不会被阻塞。这种锁可以在同一线程中被多次获取和释放，而不会出现死锁的情况，因为它会记录当前线程已经获取锁的计数器），第一次加锁时（A处），计数器加1，第二次加锁(B处)是同一个对象就直接计数器+1然后（C处）计数器减1，然后(D处)计数器归零，真正释放锁；

## 两个线程，两把锁 ##

public class ThreadText7 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Object A = new Object();
            Object B = new Object();
            Thread thread = new Thread(() -> {
        
                synchronized (A) {
        
                    try {
        
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                    synchronized (B) {
        
                        System.out.println("thread拿到两把锁");
                    }
                }
            });
            Thread thread1 = new Thread(() -> {
        
                synchronized (B) {
        
                    synchronized (A) {
        
                        System.out.println("thread1拿到两把锁");
                    }
                }
            });
            thread.start();
            thread1.start();
        }
    }

> 线程thread获取到A锁，然后休眠1000ms(确保thread1能获取到B锁)，然后随机调度，可能thread尝试获取到B锁，也可能thread1尝试获取A锁但两个线程都获取不到，因为互相都没释放锁，就陷入永久的阻塞状态

## M个线程，M把锁 ##

一个经典的案例（**哲学家就餐问题**）  
![在这里插入图片描述][8f5d0ba7260043369b3b3b17ddd28d45.png]

> 我们把每个小人看作一个线程，每根筷子看作一把锁，每个线程都要完成吃面条这个任务（拿起两个筷子），但现在有一个特殊情况，我们让所有小人同时拿起左手旁的筷子，然后再尝试获取右边的筷子，就获取不到了因为每个小人都持有一根筷子，且在未获取到第二个筷子前不会释放锁，就陷入永久的阻塞了

## 陷入死锁的四个必要条件 ##

1.互斥作用：一个线程获取到锁了，另一个线程想要获取到这个锁就要等到他释放  
2.不可抢占性：一个线程获取到锁后只能主动释放不会被别的线程抢走  
3.请求保持：一个线程在有一个锁的情况下，尝试获取其他的锁  
4.循环等待/环路等待

## 解决死锁的方案 ##

就M个线程，M把锁来说有：  
1.额外加入筷子  
2.去掉一个线程  
3.引入计数器，限制最多多少人同时吃面  
4.引入加锁顺序规则，将锁编好号，按从小到大加锁，只能拿左右手编号小的锁(最常用的一种)  
用四方法解决两个线程，两把锁的问题就是(规定只能两个线程都只能先拿A，再拿B)：

public class ThreadText7 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Object A = new Object();
            Object B = new Object();
            Thread thread = new Thread(() -> {
        
                synchronized (A) {
        
                    try {
        
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                    synchronized (B) {
        
                        System.out.println("thread拿到两把锁");
                    }
                }
            });
            Thread thread1 = new Thread(() -> {
        
                synchronized (A) {
        
                    synchronized (B) {
        
                        System.out.println("thread1拿到两把锁");
                    }
                }
            });
            thread.start();
            thread1.start();
        }
    }

>     >今天的分享到这就结束了，感谢大家支持
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