10章 - 多线程并发扩展

死锁 - 必要条件

互斥条件:进程要求对所分配的资源(如打印机)进行排他性控制,即在一段时间内某资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源,则请求进程只能等待。
请求和保持条件:进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其他进程占有,此时请求进程被阻塞,但对自己已获得的资源保持不放。
不剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完毕之前,不能被其他进程强行夺走,即只能由获得该资源的进程自己来释放(只能是主动释放)。
环路等待条件:存在一种进程资源的循环等待链,链中每一个进程已获得的资源同时被链中下一个进程所请求。即存在一个处于等待状态的进程集合{Pl, P2, ..., pn},其中Pi等 待的资源被P(i+1)占有(i=0, 1, ..., n-1),Pn等待的资源被P0占有,如图1所示。

代码演示:

/**
 * 一个简单的死锁类
 * 当DeadLock类的对象flag==1时(td1),先锁定o1,睡眠500毫秒
 * 而td1在睡眠的时候另一个flag==0的对象(td2)线程启动,先锁定o2,睡眠500毫秒
 * td1睡眠结束后需要锁定o2才能继续执行,而此时o2已被td2锁定;
 * td2睡眠结束后需要锁定o1才能继续执行,而此时o1已被td1锁定;
 * td1、td2相互等待,都需要得到对方锁定的资源才能继续执行,从而死锁。
 */

@Slf4j
public class DeadLock implements Runnable {
    public int flag = 1;
    //静态对象是类的所有对象共享的
    private static Object o1 = new Object(), o2 = new Object();

    @Override
    public void run() {
        log.info("flag:{}", flag);
        if (flag == 1) {
            synchronized (o1) {
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (o2) {
                    log.info("1");
                }
            }
        }
        if (flag == 0) {
            synchronized (o2) {
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (o1) {
                    log.info("0");
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        DeadLock td1 = new DeadLock();
        DeadLock td2 = new DeadLock();
        td1.flag = 1;
        td2.flag = 0;
        //td1,td2都处于可执行状态,但JVM线程调度先执行哪个线程是不确定的。
        //td2的run()可能在td1的run()之前运行
        new Thread(td1).start();
        new Thread(td2).start();
    }
}

多线程并发最佳实践

使用本地变量
使用不可变类
最小化锁的作用于范围:S=1/(1-a+a/n)
使用线程池的Executor,而不是直接new Thread执行
宁可使用同步也不要使用线程的wait和notify
使用BlockingQueue实现生产-消费模式
使用并发集合而不是加了锁的同步集合
使用Semaphore创建有界的访问
宁可使用同步代码块,也不要使用同步的方法
避免使用静态变量

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