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死锁问题

发布于: 2021 年 01 月 31 日

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我们知道,使用 synchronized 关键字可以有效的解决线程同步问题,但是如果不恰当的使用 synchronized 关键字的话也会出问题,即我们所说的死锁。死锁是这样一种情形:多个线程同时被阻塞,它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。由于线程被无限期地阻塞,因此程序不可能正常终止。


下面写一个死锁的例子加深理解。先看程序,再来分析一下死锁产生的原因:


public class DeadLock {
public static void main(String[] args) { Business business = new Business1(); //开启一个线程执行Business类中的functionA方法 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while(true) { business.functionA(); } } }).start(); //开启另一个线程执行Business类中的functionB方法 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while(true) { business.functionB(); } } }).start(); }
}
class Business { //定义两个锁,两个方法 //定义两个锁 public static final Object lock_a = new Object(); public static final Object lock_b = new Object(); public void functionA() { synchronized(lock_a) { System.out.println("---ThreadA---lock_a---"); synchronized(lock_b) { System.out.println("---ThreadA---lock_b---"); } } } public void functionB() { synchronized(lock_b) { System.out.println("---ThreadB---lock_b---"); synchronized(lock_a) { System.out.println("---ThreadB---lock_a---"); } } }}
复制代码

程序结构很清晰,没什么难度,先看一下程序的执行结果:

>---ThreadA---lock_a---<br>

>---ThreadA---lock_b---<br>

>---ThreadA---lock_a---<br>

>---ThreadA---lock_b---<br>

>---ThreadA---lock_a---<br>

>---ThreadA---lock_b---<br>

>---ThreadA---lock_a---<br>

>---ThreadB---lock_b---<br>


从执行结果来看,线程 A 跑着跑着,当线程 B 一跑,啪叽一下就挂了!


我们来分析一下原因:从上面的代码中可以看出,定义了一个类 Business,该类中维护了两个锁和两个方法,每个方法都是 synchronized 连环套,并且使用的是不同的锁。好了,现在 main 方法中开启两个线程 A 和 B,分别执行 Business 类中的两个方法。A 优先执行,跑的很爽,当 B 线程也开始执行的时候,问题来了,从执行结果的最后两行来看,A 线程进入了 functionA 方法中的第一个 synchronized,拿到了 locka 锁,B 线程进入了 functionB 中的第一个 synchronized,拿到了 lockb 锁,并且两者的锁都还没释放。接下来就是关键了:A 线程进入第二个 synchronized 的时候,发现 lockb 正在被 B 占用,那没办法,它只好被阻塞,等呗~同样地,B 线程进入第二个 synchronized 的时候,发现 locka 正在被 A 占用,那没办法,它也只好被阻塞,等呗!好了,两个就这样互相等着,你不放,我也不放……死了……


上面这个程序对于理解死锁很有帮助,因为结构很好,不过个人感觉这个死的还不过瘾,因为两个线程是实现了两个不同的 Runnable 接口,只不过调用了同一个类的两个方法而已,因为我把要同步的方法放到一个类中了。下面我把程序改一下,把要同步的代码放到一个 Runnable 中,让它一运行就挂掉……


public class DeadLock {			public static void main(String[] args) {						//开启两个线程,分别扔两个自定义的Runnable进去		new Thread(new MyRunnable(true)).start();;		new Thread(new MyRunnable(false)).start();;
}}
class MyRunnable implements Runnable{ private boolean flag; //用于判断,执行不同的同步代码块 MyRunnable(boolean flag) { //构造方法 this.flag = flag; } @Override public void run() { if(flag) { while(true){ synchronized(MyLock.lock_a) { System.out.println("--threadA---lock_a--"); synchronized(MyLock.lock_b) { System.out.println("--threadA---lock_b--"); } } } } else { while(true){ synchronized(MyLock.lock_b) { System.out.println("--threadB---lock_a--"); synchronized(MyLock.lock_a) { System.out.println("--threadB---lock_b--"); } } } } }}
class MyLock //把两把锁放到一个类中定义,是为了两个线程使用的都是这两把锁{ public static final Object lock_a = new Object(); public static final Object lock_b = new Object(); }
复制代码

这个死锁就厉害了,一运行,啪叽一下直接就挂掉了……看下运行结果:


>--threadA---lock_a--<br>

>--threadB---lock_b--<br>


以上是死锁的两个例子,都比较容易理解和记忆,主要是“设计模式”不太一样,第一种结构更加清晰,主函数中只要运行逻辑即可,关于同步的部分全扔到 Business 中,这个便于后期维护,我随便把 Business 扔到哪去执行都行,因为所有同步的东西都在它自己的类中,这种设计思想很好。第二种是把 Runnable 先定义好,通过构造方法传进来不同的 boolean 类型值决定执行 run()方法中不同的部分,这种思路也很容易理解,这种死锁更厉害,两个线程直接执行相反的部分,直接挂掉,不给对方一点情面~?


如果面试的时候,面试官让你写个死锁,现在会了吗?


作者介绍:同济大学,硕士。先后在爱奇艺为、华为、拼多多当码农。希望能和读者成为好朋友。

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人之所以能,是相信能! 2017.12.22 加入

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