并发编程中的活锁现象：Java实战案例

原创旧城等待， 2024-11-12 12:57 35阅读 0赞

活锁（Livelock）是并发编程中的一种情况，它发生在多个线程或进程在尝试执行操作时，由于不断地改变状态以响应其他线程或进程的行为，导致没有一个线程或进程能够继续执行。这与死锁不同，死锁是两个或多个线程在等待对方释放资源，而活锁是线程在不断地尝试，但始终无法取得进展。

在Java中，活锁可能发生在多个线程尝试以某种方式协调它们的操作时，但协调机制不够完善，导致它们不断地重新尝试而无法取得实际进展。

### Java实战案例假设我们有两个线程，它们都试图从两个资源池中获取资源，但它们必须同时获得两个资源才能继续执行。如果一个线程获取了第一个资源，而另一个线程获取了第二个资源，它们会释放已获得的资源并重新尝试，这可能导致活锁。

```javapublic class LivelockExample {
 private static final Object resource1 = new Object();
 private static final Object resource2 = new Object();

public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(() -> {
 while (true) {
 synchronized (resource1) {
if (resource2.tryLock()) {
 try {
 //尝试执行任务 System.out.println("Thread1 acquired both resources");
} finally {
 resource2.unlock();
 }
} else {
//没有获取到资源2，释放资源1并重试 resource1.notifyAll();
 try {
 Thread.sleep(100); //等待一段时间再重试} catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 }
 }
 });

Thread t2 = new Thread(() -> {
 while (true) {
 synchronized (resource2) {
if (resource1.tryLock()) {
 try {
 //尝试执行任务 System.out.println("Thread2 acquired both resources");
} finally {
 resource1.unlock();
 }
} else {
//没有获取到资源1，释放资源2并重试 resource2.notifyAll();
 try {
 Thread.sleep(100); //等待一段时间再重试} catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 }
 }
 });

t1.start();
t2.start();
 }
}
```在这个例子中，两个线程都在尝试获取两个资源。如果一个线程获取了一个资源而另一个获取了另一个资源，它们会释放已获得的资源并重试。这可能导致活锁，因为它们不断地重新尝试而无法取得进展。

### 如何避免活锁1. **随机化等待时间**：在重试之前，让线程等待一个随机的时间，这可以减少线程间的同步。
2. **增加重试次数限制**：设置一个重试次数的上限，超过这个次数后，线程可以放弃重试或采取其他行动。
3. **使用更复杂的协调机制**：例如，使用计数器或状态标记来跟踪线程的尝试次数，以避免无限循环。

通过这些方法，可以减少活锁发生的可能性，提高并发程序的稳定性和效率。