Java中多线程详解(2)产生死锁原因及解决方法

一、什么是死锁

死锁理解起来很简单,就是一个字,堵,下面图中拥堵的十字路口就可以看做一个死锁的状态,四个方向的车都要往前走,但是十字路口只有一个,只能允许一个方向的车通过后,才能让另一个方向的车通过。

在多线程中,四个方向的车流就可以看做4个线程,而十字路口可以看做一个资源对象,四个线程都要占有它,会导致程序无法正常的运行,这就叫死锁,是不是很容易理解呢。

用比较官方的解释死锁的话,就是经典的四大条件

1、互斥使用,即当资源被一个线程使用(占有)时,别的线程不能使用

2、不可抢占,资源请求者不能强制从资源占有者手中夺取资源,资源只能由资源占有者主动释放。

3、请求和保持,即当资源请求者在请求其他的资源的同时保持对原有资源的占有。

4、循环等待,即存在一个等待队列:P1占有P2的资源,P2占有P3的资源,P3占有P1的资源。这样就形成了一个等待环路。

当上述四个条件都成立的时候,便形成死锁。当然,死锁的情况下如果打破上述任何一个条件,便可让死锁消失。

二、创建死锁案例

public class DeadLock {

    public static String r1="r1";    public static String r2="r2"; 

  public static void main(String[] args) {

        Runable1 runable1=new Runable1();

        Runable2 runable2=new Runable2();

        Thread thread1=new Thread(runable1);

        Thread thread2=new Thread(runable2);

        thread1.start();

        thread2.start();

    }

}

class Runable1 implements Runnable{

    @Override

    public void run() {

        try {

            (DeadLock.r1) {

                System.out.println("r1的synchronized锁住r1");

                Thread.sleep(3000);

                synchronized (DeadLock.r2) {

                    System.out.println("拿不到r2略略略");

                    Thread.sleep(60 * 1000);

                }

                System.out.println("被锁住了,无法打印"); 

          }

        }catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

class Runable2 implements Runnable{

    @Override

    public void run() {

        try {

            synchronized (DeadLock.r2){

                System.out.println("synchronized锁住r2");

                Thread.sleep(3000);

                synchronized (DeadLock.r1){

                    System.out.println("拿不到r1略略略");

                    Thread.sleep(60 * 1000);

                }

                System.out.println("被锁住了,无法打印");

            }

        }catch (Exception e){

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

//运行结果

r1的synchronized锁住r1

synchronized锁住r2

在上面这个案例中,先创建了两个资源对象r1和r2,然后创建了两个线程类Runable1和Runable2,用synchronized方法去给资源添加锁,使得两个线程在执行完run方法之前都不会释放资源对象r1和r2,(synchronized方法的作用就是一个同步锁,代码中放入synchronized括号中的资源在线程结束前都不会释放,也就不能被其他线程使用)之后用sleep方法让线程阻塞(sleep(3000)的作用是是给线程能锁住机会,sleep(60*1000)的作用是让线程阻塞),这样就造成了死锁的现象,导致后面的语句无法打印出来。

三、如何解决死锁问题

1.在写多线程操作时,最好不要一次锁定多个对象,这样就不会导致死锁了。修改后的代码如下。

public class DeadLock {

    public static String r1="r1";

    public static String r2="r2";

    public static void main(String[] args) {

        Runable1 runable1=new Runable1();

        Runable2 runable2=new Runable2();

        Thread thread1=new Thread(runable1);

        Thread thread2=new Thread(runable2); 

        thread1.start();

        thread2.start();

    }

}

class Runable1 implements Runnable{

    @Override

    public void run() {

        try {

            synchronized (DeadLock.r1) {

                System.out.println("r1的synchronized锁住r1");

                Thread.sleep(3000);

                    System.out.println("拿到r2");

                    Thread.sleep(3000);

                System.out.println("解锁了,可以打印");

            } 

      }catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

class Runable2 implements Runnable{

    @Override

    public void run() {

        try {

            synchronized (DeadLock.r2){

                System.out.println("synchronized锁住r2");

                Thread.sleep(3000);

                    System.out.println("拿到r1");

                    Thread.sleep(3000);

                System.out.println("解锁了,可以打印");

            }

        }catch (Exception e){

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

//运行结果

r1的synchronized锁住r1

synchronized锁住r2

拿到r2

拿到r1

解锁了,可以打印

解锁了,可以打印

2.如果业务场景需要一次锁定多个资源对象,可以根据资源的某个属性或者hashCode值来做比较,定义锁的先后顺序,下面是一个通过hashCode来定义锁先后顺序的例子。

public class DeadLock {

    public static String r1="r1";

    public static String r2="r2";

    public static void main(String[] args) {

        Runable1 runable1=new Runable1();

        Runable2 runable2=new Runable2();

        Thread thread1=new Thread(runable1);

        Thread thread2=new Thread(runable2);

        thread1.start();

        thread2.start();

    }

}

class Runable1 implements Runnable{

    @Override

    public void run() {

        try {

            if (DeadLock.r1.hashCode()>DeadLock.r2.hashCode()) {

                synchronized (DeadLock.r1) {

                    System.out.println("Runable1的synchronized锁住r1");

                    Thread.sleep(3000);

                    synchronized (DeadLock.r2) {

                        System.out.println("Runable1的synchronized锁住r2");

                        Thread.sleep(3000);

                    }

                    System.out.println("解锁了,可以打印");

                }

            }else{

                synchronized (DeadLock.r2) {

                    System.out.println("Runable1的synchronized锁住r1");

                    Thread.sleep(3000);

                    synchronized (DeadLock.r1) {

                        System.out.println("Runable1的synchronized锁住r2");

                        Thread.sleep(3000);

                    }

                    System.out.println("解锁了,可以打印");

                }

            }

        }catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

class Runable2 implements Runnable{

    @Override

    public void run() {

        try {

            if (DeadLock.r1.hashCode()<DeadLock.r2.hashCode()) {

                synchronized (DeadLock.r2) {

                    System.out.println("Runable2的synchronized锁住r2");

                    Thread.sleep(3000);

                    synchronized (DeadLock.r1) {

                        System.out.println("Runable2的synchronized锁住r1");

                        Thread.sleep(3000);

                  }

                    System.out.println("解锁了,可以打印");

                }

            }else{

                synchronized (DeadLock.r1) {

                    System.out.println("Runable2的synchronized锁住r1");

                    Thread.sleep(3000);

                    synchronized (DeadLock.r2) {

                        System.out.println("Runable2的synchronized锁住r2");

                        Thread.sleep(3000);

                    }

                    System.out.println("解锁了,可以打印");

                }

            }

        }catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

//运行结果

Runable1的synchronized锁住r1

Runable1的synchronized锁住r2

解锁了,可以打印

Runable2的synchronized锁住r1

Runable2的synchronized锁住r2

解锁了,可以打印

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