死锁的发生原因和怎么避免

死锁

死锁,简单来说就是两个或者两个以上的线程在执行的过程中,争夺同一个共享资源造成的相互等待的现象。如果没有外部干预,线程会一直阻塞无法往下执行,这些一直处于相互等待资源的线程就称为死锁线程。

死锁的发生原因和怎么避免_第1张图片

死锁产生原因 

导致死锁的条件有四个,也就是这四个条件同时满足就会产生死锁:

  • 互斥条件,共享资源 X 和 Y 只能被一个线程占用;
  • 请求和保持条件,线程 T1 已经取得共享资源 X,在等待共享资源 Y 的时候,不释放共享资源 X;
  • 不可抢占条件,其他线程不能强行抢占线程 T1 占有的资源;
  • 循环等待条件,线程 T1 等待线程 T2 占有的资源,线程 T2 等待线程 T1 占有的资源,就是循环等待。

死锁的预防 

导致死锁之后,只能通过人工干预来解决,比如重启服务,或者杀掉某个线程。所以,只能在写代码的时候,去规避可能出现的死锁问题。按照死锁发生的四个条件,只需要破坏其中的任何一个,就可以解决,但是,互斥条件是没办法破坏的,因为这是互斥锁的基本约束,其他三方条件都有办法来破坏:

  • 对于“请求和保持”这个条件,我们可以一次性申请所有的资源,这样就不存在等待了。
  • 对于“不可抢占”这个条件,占用部分资源的线程进一步申请其他资源时,如果申请不到,可以主动释放它占有的资源,这样不可抢占这个条件就破坏掉了。
  • 对于“循环等待”这个条件,可以靠按序申请资源来预防。所谓按序申请,是指资源是有线性顺序的,申请的时候可以先申请资源序号小的,再申请资源序号大的,这样线性化后自然就不存在循环了。

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