Java面试问题，如何避免Java线程中的死锁？

Posted 2021-02-12 hoober

如何避免Java中的死锁?是流行的Java面试问题之一，也是多线程的流行话题之一。尽管问题看起来很简单，但是一旦深入，大多数Java开发人员就会陷入困境。

面试问题以“什么是死锁?”当两个或多个线程正在等待彼此释放所需资源（锁定）并陷入无限时间的阻塞时，这种情况称为死锁，它只会在多任务或多线程的情况下发生。

如何检测Java中的死锁？

虽然这可能有很多答案，但我的版本是，如果我看到嵌套的同步块，或者从其他同步方法调用一个同步方法，或者试图在不同的对象上获得锁，那么如果开发人员不是非常小心，就很可能出现死锁。

另一种方法是在运行应用程序时发现线程被锁定，尝试使用线程转储，在Linux中可以通过命令“kill -3”来实现，这将打印应用程序日志文件中所有线程的状态，就可以看到哪个线程被锁定在哪个对象上。

也可以使用fastthread等工具分析线程转储，上传你的线程转储并分析它。

另一种方法是使用jConsole/VisualVM，它将准确地显示哪些线程被锁定，以及在哪个对象上。

编写一个会导致死锁的Java程序

一旦回答了前面的问题，他们可能会要求你编写导致Java死锁的代码

这是我的一个版本

/** 
* Java程序通过强制循环等待来创建死锁
 * 
* @author WINDOWS 8 
* 
*/ 
public class DeadLockDemo { 

 /*
 * T此方法请求两个锁，首先是String，然后是Integer
 */ 
 public void method1() { 
 synchronized (String.class) { 
 System.out.println("Aquired lock onString.classobject"); 
 
 synchronized (Integer.class) { 
 System.out.println("Aquired lock on Integer.class object"); 
 }
 }
 }
 /* * 此方法也请求相同的两个锁 
* 顺序相反，先整型，然后是字符串
* 如果一个线程持有字符串锁，则会产生潜在的死锁
* 另一个持有整数锁，它们会一直等待对方 
*/ 

public void method2() {
 synchronized (Integer.class) { 
 System.out.println("Aquired lock on Integer.classobject"); 

 synchronized (String.class) { 
 System.out.println("Aquired lock on String.class object"); 
 }
 } 
 } 
}

如果method1()和method2()都将被两个或多个线程调用，那么死锁的可能性很大，如果线程1在执行method1()时获取Sting对象上的锁，而线程2在执行method2()时获取Integer对象上的锁，那么线程2将等待对方释放Integer和String上的锁以继续执行，而这永远不会发生

此图准确演示了我们的程序，其中一个线程持有一个对象的锁并等待其他线程持有的其他对象锁。

这个图展示了我们的这个程序,一个线程持有一个对象的锁,等待另一个线程持有的其他对象锁。

 

你可以看到线程1想要对线程2持有的对象2的锁定，而线程2想要对线程1持有的对象1进行锁定。由于没有线程愿意放弃，所以存在死锁并且Java程序卡住了。

如何避免Java中的死锁

现在面试官来到最后一部分，这是我认为最重要的部分之一; 你如何修复代码中的死锁？或者如何避免Java中的死锁？

如果仔细查看了上面的代码，那么你可能已经发现死锁的真正原因不是多线程，而是它们请求锁定的方式，如果提供有序访问，则问题将得到解决。

这是我的固定版本，它避免了由于没有抢占的无效循环等待导致的死锁，这是需要死锁的四个条件之一。

public class DeadLockFixed {
 /** 
* 两种方法现在都以相同的顺序请求锁定，首先是Integer，然后是String。
* 也可以完成反向，例如第一个String然后是Integer
* 两者都会解决问题，只要两种方法都请求锁定
* 按照一致的顺序
*/ 
	public void method1() { 
		synchronized (Integer.class) {
				System.out.println("Aquired lock on Integer.class object"); 
				
				synchronized (String.class) { 
						System.out.println("Aquired lock on String.class object");
				 } 
			}
 }
 public void method2() {
		 synchronized (Integer.class) { 
				System.out.println("Aquired lock on Integer.class object"); 
				
				synchronized (String.class) { 
						System.out.println("Aquired lock on String.class object"); 
						}
				 }	 
			} 
}

现在不存在任何死锁，因为两个方法都以相同的顺序访问Integer和String类文字的锁。因此，如果线程A获取对Integer对象的锁定，则线程B将不会继续，直到线程A释放整数锁定，同样，即使线程B保持字符串锁定，线程A也不会被阻止，因为现在线程B不会期望线程A释放整数锁定继续进行。

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