如何避免死锁，我们有套路可循

Posted 2020-12-19

写在前面
上一篇文章 共享资源那么多，如何用一把锁保护多个资源？ 文章我们谈到了银行转账经典案例，其中有两个问题:

1. 单纯的用 synchronized 方法起不到保护作用(不能保护 target)
2. 用 Account.class 锁方案，锁的粒度又过大，导致涉及到账户的所有操作(取款，转账，修改密码等)都会变成串行操作
   如何解决这两个问题呢？咱们先换好衣服穿越回到过去寻找一下钱庄，一起透过现象看本质，dengdeng deng.......
   

来到钱庄，告诉柜员你要给铁蛋儿转 100 铜钱，这时柜员转身在墙上寻找你和铁蛋儿的账本，此时柜员可能面临三种情况:

1. 理想状态: 你和铁蛋儿的账本都是空闲状态，一起拿回来，在你的账本上减 100 铜钱，在铁蛋儿账本上加 100 铜钱，柜员转身将账本挂回到墙上，完成你的业务
2. 尴尬状态: 你的账本在，铁蛋儿的账本被其他柜员拿出去给别人转账，你要等待其他柜员把铁蛋儿的账本归还
3. 抓狂状态: 你的账本不在，铁蛋儿的账本也不在，你只能等待两个账本都归还
   放慢柜员的取账本操作，他一定是先拿到你的账本，然后再去拿铁蛋儿的账本，两个账本都拿到(理想状态)之后才能完成转账，用程序模型来描述一下这个拿取账本的过程:

我们继续用程序代码描述一下上面这个模型:

class Account {
  private int balance;
  // 转账
  void transfer(Account target, int amt){
    // 锁定转出账户
    synchronized(this) {              
      // 锁定转入账户
      synchronized(target) {           
        if (this.balance > amt) {
          this.balance -= amt;
          target.balance += amt;
        }
      }
    }
  } 
}

这个解决方案看起来很完美，解决了文章开头说的两个问题，但真是这样吗？

我们刚刚说过的理想状态是钱庄只有一个柜员(既单线程)。随着钱庄规模变大，墙上早已挂了非常多个账本，钱庄为了应对繁忙的业务，开通了多个窗口，此时有多个柜员(多线程)处理钱庄业务。

柜员 1 正在办理给铁蛋儿转账的业务，但只拿到了你的账本；柜员 2 正在办理铁蛋儿给你转账的业务，但只拿到了铁蛋儿的账本，此时双方出现了尴尬状态，两位柜员都在等待对方归还账本为当前客户办理转账业务。

现实中柜员会沟通，喊出一嗓子 老铁，铁蛋儿的账本先给我用一下，用完还给你，但程序却没这么智能，synchronized 内置锁非常执着，它会告诉你「死等」的道理，最终出现死锁

Java 有了 synchronized 内置锁，还发明了显示锁 Lock，是不是就为了治一治 synchronized 「死等」的执着呢？