Java 中死锁的根源与预防措施335


死锁简介

死锁是一种程序错误,其中两个或多个线程相互等待,无法继续执行。这发生在以下情况下:
线程 A 持有锁 A 并等待锁 B。
线程 B 持有锁 B 并等待锁 A。

结果,这两个线程都将无限期地等待,导致程序无法继续执行。

死锁的条件

死锁的发生需要四个条件:
互斥:锁一次只能由一个线程持有。
持有并等待:一个线程可以同时持有多个锁,同时等待另一个锁。
不可剥夺性:锁一旦被线程持有,不能被其他线程强行剥夺。
循环等待:存在一个等待其他线程释放锁的线程链。

预防死锁

预防死锁至关重要,可以采取几种方法:
避免持有并等待:设计代码时,避免一个线程同时持有多个锁。如果必须,请确保以相同的顺序获取和释放锁。
限制等待时间:为锁设置等待超时,如果线程在超时后仍未获得锁,则放弃并重试。
使用锁分级:为不同的锁分配优先级,确保高优先级的线程可以抢占低优先级的线程。
使用死锁检测和恢复:检测死锁并采取措施恢复程序,例如终止或重新启动死锁线程。
使用并发工具:充分利用 Java 提供的并发工具,如 ReentrantLock 和 Condition,它们可以帮助防止死锁。

代码示例

这里有一个 Java 代码示例,演示死锁:```java
public class Deadlock {
private final Object lock1 = new Object();
private final Object lock2 = new Object();
public void thread1() {
synchronized (lock1) {
("Thread 1 acquired lock1");
try {
(1000);
} catch (InterruptedException e) {
();
}
synchronized (lock2) {
("Thread 1 acquired lock2");
}
}
}
public void thread2() {
synchronized (lock2) {
("Thread 2 acquired lock2");
try {
(1000);
} catch (InterruptedException e) {
();
}
synchronized (lock1) {
("Thread 2 acquired lock1");
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Deadlock deadlock = new Deadlock();
Thread t1 = new Thread(deadlock::thread1);
Thread t2 = new Thread(deadlock::thread2);
();
();
}
}
```

运行此代码将在控制台中打印以下内容:```
Thread 1 acquired lock1
Thread 2 acquired lock2
```

然后,程序将死锁,因为线程 1 正在等待线程 2 释放锁 2,而线程 2 正在等待线程 1 释放锁 1。

死锁是 Java 程序中常见的错误,但也是可以避免的。通过了解死锁的条件并采取适当的预防措施,开发人员可以确保其代码免受死锁的影响。通过使用并发工具、限制等待时间和谨慎设计代码,可以创建健壮且无死锁的 Java 应用程序。

2024-11-13


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