Java开发之——线程面试篇：死锁和如何避免死锁？

Posted 2022-02-06 weixin_43802541

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java开发之——线程面试篇：死锁和如何避免死锁？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

在面试的时候在问起线程锁的部分，经常被问到“什么是死锁”、“怎么避免死锁”之类的问题，甚至开发中在使用锁的时候因为逻辑不严谨导致出现程序无法正确终止或者执行的情况，这些都跟死锁有着不可分割的联系，这篇文章我们就来说说死锁的问题。

什么是死锁

死锁就是当两个或两个以上的线程因竞争相同资源而处于无限期的等待，这样就导致了多个线程的阻塞，出现程序无法正常运行和终止的情况。

举个例子说明下死锁的现象：小明和小张要玩一个玩具，这个玩具有两部分组成必须两部分组装起来才能玩，小明拿了第一部分，小张拿了第二部分；这时候小明等着小张给他第二部分进行组装玩，而小张也等着小明把第一部分给他进行组装玩；两个人都占用着资源谁也不给谁一部分，那么就出现了小明、小张都玩不成的情况；

换成线程中出现死锁解释也是这样，如图：

现在有两个线程A和线程B，线程A通过同步等方式获取了锁1，线程B获取了锁2；在持有锁1的情况下线程A想要再获取锁2，同样的在持有锁2的情况下线程B也想要获取锁1，但是现在锁1和锁2都被线程锁持有并没有被释放，所以就出现了线程A等着线程B释放锁2，线程B等着线程A释放锁1的情况，最终出现两个线程无限期的等待程序无法终止，那么就造成了死锁。

死锁产生的4个必要条件

（1）互斥条件：系统要求对所分配的资源进行排他性控制，即在一段时间内某个资源仅为一个进程所占有（比如：打印机，同一时间只能一个人打印）。此时若有其他进程请求该资源，则请求只能等待，直到有资源释放了位置；

（2）请求和保持条件：进程已经持有了一个资源，但是又要访问一个新的被其他进程占用的资源那么就会阻塞，并且对自己占用的一个资源保持不放；

（3）不剥夺条件：进程对已经获取的资源未使用完之前不能被剥夺，只能使用完之后自己释放。

（4）环路等待条件：存在一种进程资源的循环等待链，链中每一个进程已获得的资源同时被链中下一个进程所请求。

死锁的常见代码情况

情况一：

//设置两个锁对象smallGate、largeGate
Object smallGate = new Object();
Object largeGate = new Object();

//线程小明

new Thread(()->

String name = Thread.currentThread().getName();
synchronized (smallGate) 
    System.out.println(name+": 把小门锁了，然后休息下");
    try 
        Thread.sleep(500);
     catch (InterruptedException e) 
        e.printStackTrace();
    
    System.out.println(name+"要进入大门了");
    synchronized (largeGate) 
        System.out.println("我进不来了");

,“小明”).start();

//线程小张

new Thread(()->

String name = Thread.currentThread().getName();
synchronized (largeGate) 
    System.out.println(name+": 把大门锁了，然后休息下");
    try 
        Thread.sleep(500);
     catch (InterruptedException e) 
        e.printStackTrace();
    
    System.out.println(name+"要进入小门了");
    synchronized (smallGate) 
        System.out.println("我进不来了");

,“小张”).start();

运行结果：

分析：这里产生死锁的原因是因线程小明先持有了锁smallGate，然后进行了sleep睡眠之后想要持有锁largeGate；而此时线程小张已经持有了锁largeGate，同样想要持有smallGate，于是出现了资源竞争导致阻塞等待的情况；

情况二：

Object obj1 = new Object();
Object obj2 = new Object();

new Thread(()->
String name = Thread.currentThread().getName();
synchronized (obj1)
try
System.out.println(name+ " 等待了，需要被唤醒！");
obj1.wait();
obj2.notify();
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();

,“t1”).start();

new Thread(()->
String name = Thread.currentThread().getName();
synchronized (obj2)
try
System.out.println(name+ " 等待了，需要被唤醒！");
obj2.wait();
obj1.notify();
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();

,“t2”).start();

运行结果：