Java 实例 - 死锁及解决方法
Java 实例死锁是这样一种情形：多个线程同时被阻塞，它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。由于线程被无限期地阻塞，因此程序不可能正常终止。
java 死锁产生的四个必要条件：
- 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。下面用java代码来模拟一下死锁的产生。
解决死锁问题的方法是：一种是用synchronized，一种是用Lock显式锁实现。
而如果不恰当的使用了锁，且出现同时要锁多个对象时，会出现死锁情况，如下：
/*
author by voidme.com
LockTest.java
*/
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 开始执行");
while(true){
synchronized (LockTest.obj1) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj1");
Thread.sleep(3000); // 此处等待是给B能锁住机会
synchronized (LockTest.obj2) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj2");
Thread.sleep(60 * 1000); // 为测试，占用了就不放
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class LockB implements Runnable{
public void run() {
try {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 开始执行");
while(true){
synchronized (LockTest.obj2) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj2");
Thread.sleep(3000); // 此处等待是给A能锁住机会
synchronized (LockTest.obj1) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj1");
Thread.sleep(60 * 1000); // 为测试，占用了就不放
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
以上代码运行输出结果为：
Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockB 开始执行 Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 开始执行 Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockB 锁住 obj2 Tue May 05 10:51:06 CST 2015 LockA 锁住 obj1
此时死锁产生。
为了解决这个问题，我们不使用显示的去锁，我们用信号量去控制。
信号量可以控制资源能被多少线程访问，这里我们指定只能被一个线程访问，就做到了类似锁住。而信号量可以指定去获取的超时时间，我们可以根据这个超时时间，去做一个额外处理。
对于无法成功获取的情况，一般就是重复尝试，或指定尝试的次数，也可以马上退出。
来看下如下代码：
/*
author by voidme.com
UnLockTest.java
*/
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 开始执行");
while (true) {
if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj1");
if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockA 锁住 obj2");
Thread.sleep(60 * 1000); // do something
}else{
System.out.println(new Date().toString() + "LockA 锁 obj2 失败");
}
}else{
System.out.println(new Date().toString() + "LockA 锁 obj1 失败");
}
UnLockTest.a1.release(); // 释放
UnLockTest.a2.release();
Thread.sleep(1000); // 马上进行尝试，现实情况下do something是不确定的
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class LockBb implements Runnable {
public void run() {
try {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 开始执行");
while (true) {
if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj2");
if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println(new Date().toString() + " LockB 锁住 obj1");
Thread.sleep(60 * 1000); // do something
}else{
System.out.println(new Date().toString() + "LockB 锁 obj1 失败");
}
}else{
System.out.println(new Date().toString() + "LockB 锁 obj2 失败");
}
UnLockTest.a1.release(); // 释放
UnLockTest.a2.release();
Thread.sleep(10 * 1000); // 这里只是为了演示，所以tryAcquire只用1秒，而且B要给A让出能执行的时间，否则两个永远是死锁
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
以上实例代码输出结构为：
Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 开始执行 Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 开始执行 Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockB 锁住 obj2 Tue May 05 10:59:13 CST 2015 LockA 锁住 obj1 Tue May 05 10:59:14 CST 2015LockB 锁 obj1 失败 Tue May 05 10:59:14 CST 2015LockA 锁 obj2 失败 Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 锁住 obj1 Tue May 05 10:59:15 CST 2015 LockA 锁住 obj2