死锁的总结
死锁的定义:
死锁一般是指两个(或两个以上)线程同时竞争两个(或者多个)资源,从而产生同时等待的现象,使得系统僵持不动。
顺便复习一下线程与进程的定义以及他们之间的区别。
进程:一个有独立功能的程序利用某些数据资源的一次远行过程。
线程:一个进程里面的一条执行路径(或者执行过程),同一条进程下的n多条线程之间可以互相通信(共享数据)。
区别:进程是相对独立的单位,
进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。
进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程
只是一个进程中的不同执行路径。
线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,
一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,
耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,
只能用线程,不能用进程。
总之:进程是相对独立的,一个进程的崩溃不会影响到其他进程,但是一个线程必须依赖于进程的存在而存在,
线程之间可以共享数据。
一般死锁产生的示例图:
1、一般的死锁
一般的死锁是指多个线程的执行必须同时拥有多个资源,由于不同的线程需要的资源被不同的线程占用,最终导致僵持的状态,这就是一般死锁的定义。
package com.cxt.thread;
public class TestDeadLock extends Thread{
boolean b;
DeadLock lock;
public TestDeadLock(boolean b, DeadLock lock) {
super();
this.b = b;
this.lock = lock;
}
public static void main(String[] args) {
DeadLock lock = new DeadLock();
TestDeadLock t1 = new TestDeadLock(true, lock);
TestDeadLock t2 = new TestDeadLock(false, lock);
t1.start();
t2.start();
}
@Override
public void run() {
if(this.b){
lock.m1();
}
else
lock.m2();
}
}
class DeadLock {
Object o1 = new Object();
Object o2 = new Object();
void m1(){
synchronized(o1){
System.out.println("m1 Lock o1 first");
synchronized(o2){
System.out.println("m1 Lock o2 second");
}
}
}
void m2(){
synchronized(o2){
System.out.println("m2 Lock o2 first");
synchronized(o1){
System.out.println("m2 Lock o1 second");
}
}
}
}
如代码所示我们可知:线程t1,t2都需要对象o1,o2才能正常地完成功能,但是由于他们所持的对象与要获得的对象刚好相反,使得两条线程一直僵持,
最终导致死锁。
解决方法:等其中一条线程完全执行完之后再执行另外一条线程。
推广到多条线程,按一定的顺序执行多条线程。
另外一种方法就是设置优先级,如果运行多条线程出现死锁,优先级低的回退,优先级高的先执行这样即可解决死锁问题。
2、嵌套管程锁死
线程1获得A对象的锁。
线程1获得对象B的锁(同时持有对象A的锁)。
线程1决定等待另一个线程的信号再继续。
线程1调用B.wait(),从而释放了B对象上的锁,但仍然持有对象A的锁。
线程2需要同时持有对象A和对象B的锁,才能向线程1发信号。
线程2无法获得对象A上的锁,因为对象A上的锁当前正被线程1持有。
线程2一直被阻塞,等待线程1释放对象A上的锁。
线程1一直阻塞,等待线程2的信号,因此,不会释放对象A上的锁,
而线程2需要对象A上的锁才能给线程1发信号……
看代码:
package com.cxt.Lock;
import com.cxt.thread.Synchronizer;
import com.cxt.thread.TestLock;
//lock implementation with nested monitor lockout problem
/**
* 一个坑爹的嵌套管程锁死,区别于死锁
*/
public class Lock {
protected MonitorObject monitorObject = new MonitorObject();
protected boolean isLocked = false;
public static void main(String[] args) {
Lock l = new Lock();
l.isLocked = true;
MyRunnable r1 = new MyRunnable(l, 0);
MyRunnable r2 = new MyRunnable(l, 0);
Thread t1 = new Thread(r1);
Thread t2 = new Thread(r2);
t1.start();
t2.start();
/*
* 時而鎖住,時而釋放,因為另外兩條線程沒有有时捕捉不到isLocked = false
*/
// for (int i = 0; i < 100; i++) {
// l.isLocked = false;
// try {
// Thread.sleep(10);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// }
//
}
public void lock() throws InterruptedException {
// 当执行这个方法时,isLocked=true时,其他方法无论执行lock方法还是执行Unlock方法都会导致管程死锁
// 只有手动将isLocked 设置为false才能解决死锁,设置为false时必须让其他线程检测到,所以必须设置时间长一点
synchronized (this) {
while (isLocked) {
synchronized (this.monitorObject) {
this.monitorObject.wait();
}
}
isLocked = true;
}
}
public void unlock() {
synchronized (this) {
this.isLocked = false;
synchronized (this.monitorObject) {
this.monitorObject.notify();
}
}
}
static class MyRunnable implements Runnable {
Lock l = null;
int i;
public MyRunnable(Lock l, int i) {
this.l = l;
this.i = i;
}
@Override
public void run() {
try {
if (i % 2 == 0) {
this.l.lock();
} else {
this.l.unlock();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
我们观察lock()方法,执行lock()时,当isLocked 为true时,问题就来了,执行monitorObject的方法块,
但是monitorObject变成了等待状态,但是这是外面的this锁还是被此线程持有的,如果有其他线程要执行lock()
或者unLock(),此时都会产生无限等待的状态,此线程也因此永远处于无限带等待其他线程来唤醒monitorObject的状态,
最终就一直僵持着。
解决方法手动将isLocked设为false.
这一种较坑,编代码时别没事找事做。
3、重入锁死
package com.cxt.Lock;
public class Lock2{
private boolean isLocked = false;
public static void main(String[] args) {
Lock2 lock = new Lock2();
MyRunnable r1 = new MyRunnable(lock, true);
MyRunnable r2 = new MyRunnable(lock, false);
Thread t1 = new Thread(r1);
Thread t2 = new Thread(r2);
t1.start();
// t2.start();
}
public synchronized void lock()
throws InterruptedException{
while(isLocked){
wait();
}
isLocked = true;
}
public synchronized void unlock(){
isLocked = false;
notify();
}
static class MyRunnable implements Runnable{
Lock2 l = null;
boolean flag = false;
public MyRunnable(Lock2 l, boolean flag) {
this.l = l;
this.flag = flag;
}
@Override
public void run() {
if(flag == true)
try {
// 如果连续执行两次lock(),就会产生系统无限等待的状态
// 解决方法就是在两次中间执行一次unLock()方法
l.lock();
System.out.println("Lock!");
// l.unlock();
// System.out.println("Unlock!");
l.lock();
System.out.println("Lock!");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
else
l.unlock();
}
}
}
当连续执行两次lock()时会出现:
第一次,isLocked为false,执行完把isLocked设为true.
第二次,isLocked为true,此时就会处于无限等待的状态。
解决方法,两个lock()中间执行一次unLock方法,或者由另外一条线程来执行一次unLock()方法。
重入的概念:如果一个线程持有某个管程对象上的锁,那么它就有权访问所有在该管程对象上同步的块。这就叫可重入。若线程已经持有锁,那么它就可以重复访问所有使用该锁的代码块。
显然这个例子是不可以重入的!
完!