Java中的死锁,乐观锁

线程的创建方式

纠正一下线程的创建方式,之前很多博客都写有三种方式,翻看了一下Thread的源码发现只有两种方式。
1.继承Thread
2.实现Runnable

 * There are two ways to create a new thread of execution. One is to
 * declare a class to be a subclass of <code>Thread</code>. This
 * subclass should override the <code>run</code> method of class
 * <code>Thread</code>. An instance of the subclass can then be
 * allocated and started. For example, a thread that computes primes
 * larger than a stated value could be written as follows:
 * <hr><blockquote><pre>
 *     class PrimeThread extends Thread {
 *         long minPrime;
 *         PrimeThread(long minPrime) {
 *             this.minPrime = minPrime;
 *         }
 *
 *         public void run() {
 *             // compute primes larger than minPrime
 *             &nbsp;.&nbsp;.&nbsp;.
 *         }
 *     }
 * </pre></blockquote><hr>
 * <p>
 * The following code would then create a thread and start it running:
 * <blockquote><pre>
 *     PrimeThread p = new PrimeThread(143);
 *     p.start();
 * </pre></blockquote>
 * <p>
 * The other way to create a thread is to declare a class that
 * implements the <code>Runnable</code> interface. That class then
 * implements the <code>run</code> method. An instance of the class can
 * then be allocated, passed as an argument when creating
 * <code>Thread</code>, and started. The same example in this other
 * style looks like the following:
 * <hr><blockquote><pre>
 *     class PrimeRun implements Runnable {
 *         long minPrime;
 *         PrimeRun(long minPrime) {
 *             this.minPrime = minPrime;
 *         }
 *
 *         public void run() {
 *             // compute primes larger than minPrime
 *             &nbsp;.&nbsp;.&nbsp;.
 *         }
 *     }
 * </pre></blockquote><hr>
 * <p>
 * The following code would then create a thread and start it running:
 * <blockquote><pre>
 *     PrimeRun p = new PrimeRun(143);
 *     new Thread(p).start();
 * </pre></blockquote>
 * <p>

至于为什么实现Callable不能算作一种方式,是因为Callable我们需要交给FutureTask来处理,而FutureTask又是Runnable的子类。

线程的状态

回顾一下线程的状态
1.可运行状态
2.运行状态
3.阻塞状态 使用synchronized加锁
4.等待状态 使用wait,sleep,join以及显示锁
5.死亡状态

死锁

死锁就是有两个线程或者两个以上线程,A线程获取了A资源之后还想获取B资源,B线程获取了B资源之后还想获取A资源,彼此都不放弃自己持有的资源。

public class Lock {
    static ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
    static ReentrantLock lock1=new ReentrantLock();
    static class ThreadA extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            super.run();
            synchronized (lock){
                System.out.println("lock");

                try {
                    sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1){
                    System.out.println("lock1");
                }
            }
        }
    }

    static class ThreadB extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            synchronized (lock1){
                System.out.println("lock1");
                try {
                    sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock){
                    System.out.println("lock");
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args){
        new ThreadA().start();

        new ThreadB().start();
    }

}

死锁的条件:
1.互斥条件
2.保持持有资源
3.不剥夺已有资源
4.环路等待

解决死锁

1.设定请求锁的顺序

public class Lock {
    static ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
    static ReentrantLock lock1=new ReentrantLock();
    static class ThreadA extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            super.run();
            synchronized (lock){
                System.out.println("lock");

                try {
                    sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1){
                    System.out.println("lock1");
                }
            }
        }
    }

    static class ThreadB extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            synchronized (lock){
                System.out.println("lock");
                try {
                    sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1){
                    System.out.println("lock1");
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args){
        new ThreadA().start();

        new ThreadB().start();
    }

}

2.使用tryLock尝试请求锁

public class Lock {
    static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    static ReentrantLock lock1 = new ReentrantLock();

    static class ThreadA extends Thread {

        @Override
        public void run() {
            super.run();
            while (true) {
                if (lock.tryLock()) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock");
                    try {

                        try {
                            sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }


                        if (lock1.tryLock()) {
                            try {
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock1");
                                break;
                            } finally {
                                lock1.unlock();
                            }
                        }

                    } finally {
                        lock.unlock();
                    }

                }
            }

        }
    }

    static class ThreadB extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            while (true) {
                if (lock1.tryLock()) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock1");
                    try {

                        try {
                            sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }


                        if (lock.tryLock()) {
                            try {
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock");
                                break;
                            } finally {
                                lock.unlock();
                            }
                        }

                    } finally {
                        lock1.unlock();
                    }
                }
            }

        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new ThreadA().start();

        new ThreadB().start();
    }

}

发现无法获取内部的锁,造成了活锁,线程还在一直运行但是无法执行内部的代码,一直在获取锁,释放锁。
解决方法:
在释放掉锁之后等待一段不同的时间

public class Lock {
    static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    static ReentrantLock lock1 = new ReentrantLock();

    static class ThreadA extends Thread {

        @Override
        public void run() {
            super.run();
            while (true) {
                if (lock.tryLock()) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock");
                    try {

                        try {
                            sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }


                        if (lock1.tryLock()) {
                            try {
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock1");
                                break;
                            } finally {
                                lock1.unlock();
                            }
                        }

                    } finally {
                        lock.unlock();
                    }

                }
                try {
                    sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }

    static class ThreadB extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            while (true) {
                if (lock1.tryLock()) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock1");
                    try {

                        try {
                            sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }


                        if (lock.tryLock()) {
                            try {
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "lock");
                                break;
                            } finally {
                                lock.unlock();
                            }
                        }

                    } finally {
                        lock1.unlock();
                    }
                }
                try {
                    sleep(3);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new ThreadA().start();

        new ThreadB().start();
    }

}

ThreadLocal

在Handler中使用了ThreadLocal用来保存Looper,使得每个线程有自己的Looper。可以起到数据隔离的作用。
内部原理:
由于每个Thread都有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap的成员变量,ThreadLocalMap中存放了一个Entry[],key就是ThreadLocal,value就是存放的值。数组是因为一个线程可以有多个ThreadLocal。
当ThreadLocal.set的时候,首先获取了当前线程的ThreadLocalMap。

乐观锁(CAS) compare and swap

通常我们使用的类锁,对象锁,显示锁都是悲观锁,当某一个线程拿到锁之后其他线程就无法拿到锁。
乐观锁可以保证原子操作,在对变量进行操作的时候,多个线程可以同时进入代码执行,但是会携带一个初始的值,进入CAS的时候会拿着初始值和此线程携带的初始值进行比较,如果一致那么就可以将此线程的值进行更新。如果不一致那么就重新执行代码进行计算,然后再比较....此处是一个死循环

乐观锁的问题

1.ABA
变量原始为A,线程1将变量修改为B,而线程2将变量修改成C,然后又修改成A,这个时候就出现问题了。
解决方法:加入版本戳,可以理解为一个计数器,如果初始值相同,并且计数器为0,那么就是没有被别人修改过
例如:AtomicMarkableReference(有版本戳),AtomicStampedReference(有版本戳并且可以获取被修改了几次)
2.资源开支 线程竞争比较激烈的时候,死循环
3.只能对一个变量进行原子操作 AtomicReference(将修改的变量封装成一个类,就可以对多个变量进行原子操作了)

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