Java 實例 - 死鎖及解決方法
Java 實例死鎖是這樣一種情形：多個線程同時被阻塞，它們中的一個或者全部都在等待某個資源被釋放。由於線程被無限期地阻塞，因此程式不可能正常終止。
java 死鎖產生的四個必要條件：
- 1、互斥使用，即當資源被一個線程使用(佔有)時，別的線程不能使用
- 2、不可搶佔，資源請求者不能強制從資源佔有者手中奪取資源，資源只能由資源佔有者主動釋放。
- 3、請求和保持，即當資源請求者在請求其他的資源的同時保持對原有資源的佔有。
- 4、迴圈等待，即存在一個等待佇列：P1佔有P2的資源，P2佔有P3的資源，P3佔有P1的資源。這樣就形成了一個等待環路。
當上述四個條件都成立的時候，便形成死鎖。當然，死鎖的情況下如果打破上述任何一個條件，便可讓死鎖消失。下麵用java代碼來模擬一下死鎖的產生。
解決死鎖問題的方法是：一種是用synchronized，一種是用Lock顯式鎖實現。
而如果不恰當的使用了鎖，且出現同時要鎖多個對象時，會出現死鎖情況，如下：
LockTest.java 檔
import java.util.Date;
public class LockTest {
public static String obj1 = "obj1";
public static String obj2 = "obj2";
public static void main(String[] args) {
LockA la = new LockA();
new Thread(la).start();
LockB lb = new LockB();
new Thread(lb).start();
}
}
class LockA implements Runnable{
public void run() {
try {
System.out.println(new Date().toString() + " LockA 開始執行");
while(true){
synchronized (LockTest.obj1) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockA 鎖住 obj1");
Thread.sleep(3000); // 此處等待是給B能鎖住機會
synchronized (LockTest.obj2) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockA 鎖住 obj2");
Thread.sleep(60 * 1000); // 為測試，佔用了就不放
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class LockB implements Runnable{
public void run() {
try {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 開始執行");
while(true){
synchronized (LockTest.obj2) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 鎖住 obj2");
Thread.sleep(3000); // 此處等待是給A能鎖住機會
synchronized (LockTest.obj1) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 鎖住 obj1");
Thread.sleep(60 * 1000); // 為測試，佔用了就不放
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
以上代碼運行輸出結果為：
Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockB 開始執行 Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 開始執行 Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockB 鎖住 obj2 Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 鎖住 obj1
此時死鎖產生。
為了解決這個問題，我們不使用顯示的去鎖，我們用信號量去控制。
信號量可以控制資源能被多少線程訪問，這裏我們指定只能被一個線程訪問，就做到了類似鎖住。而信號量可以指定去獲取的超時時間，我們可以根據這個超時時間，去做一個額外處理。
對於無法成功獲取的情況，一般就是重複嘗試，或指定嘗試的次數，也可以馬上退出。
來看下如下代碼：
UnLockTest.java 檔
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class UnLockTest {
public static String obj1 = "obj1";
public static final Semaphore a1 = new Semaphore(1);
public static String obj2 = "obj2";
public static final Semaphore a2 = new Semaphore(1);
public static void main(String[] args) {
LockAa la = new LockAa();
new Thread(la).start();
LockBb lb = new LockBb();
new Thread(lb).start();
}
}
class LockAa implements Runnable {
public void run() {
try {
System.out.println(new Date().toString() + " LockA 開始執行");
while (true) {
if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockA 鎖住 obj1");
if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockA 鎖住 obj2");
Thread.sleep(60 * 1000); // do something
}else{
System.out.println(new Date().toString() + "LockA 鎖 obj2 失敗");
}
}else{
System.out.println(new Date().toString() + "LockA 鎖 obj1 失敗");
}
UnLockTest.a1.release(); // 釋放
UnLockTest.a2.release();
Thread.sleep(1000); // 馬上進行嘗試，現實情況下do something是不確定的
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class LockBb implements Runnable {
public void run() {
try {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 開始執行");
while (true) {
if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 鎖住 obj2");
if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 鎖住 obj1");
Thread.sleep(60 * 1000); // do something
}else{
System.out.println(new Date().toString() + "LockB 鎖 obj1 失敗");
}
}else{
System.out.println(new Date().toString() + "LockB 鎖 obj2 失敗");
}
UnLockTest.a1.release(); // 釋放
UnLockTest.a2.release();
Thread.sleep(10 * 1000); // 這裏只是為了演示，所以tryAcquire只用1秒，而且B要給A讓出能執行的時間，否則兩個永遠是死鎖
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
以上實例代碼輸出結構為：
Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 開始執行 Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 開始執行 Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 鎖住 obj2 Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 鎖住 obj1 Tue May 05 10:59:14 CST 2015LockB 鎖 obj1 失敗 Tue May 05 10:59:14 CST 2015LockA 鎖 obj2 失敗 Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 鎖住 obj1 Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 鎖住 obj2