【并发编程】锁死的问题——如何解决？以及如何避免？

目录

1.如何解决

一、死锁的定义和原因

1.1 定义

1.2 原因

二、常见的死锁场景

2.1 线程间相互等待资源

2.2 嵌套锁的循环等待

2.3 对资源的有序请求

三、死锁排查的方法

3.1 使用jstack命令

3.2 使用jconsole

3.3 使用VisualVM

四、常见的解决方案

4.1 避免嵌套锁的循环等待

4.2 使用带超时的锁

4.3 使用资源分配图

2.如何避免

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1.如何解决

一、死锁的定义和原因

1.1 定义

        死锁是指两个或多个线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，这些线程将无法继续执行下去。

1.2 原因

死锁的发生通常是由于以下四个条件同时满足所致：

- 互斥条件：一个资源每次只能被一个线程使用。

- 请求与保持条件：一个线程在申请资源的同时保持对已有资源的占有。

- 不剥夺条件：线程已获得的资源在未使用完之前，不能被其他线程强行剥夺，只能由该线程自己释放。

- 循环等待条件：若干线程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

二、常见的死锁场景

2.1 线程间相互等待资源

        当多个线程同时请求对方持有的资源时，就会发生死锁。例如，线程A持有资源X，但需要资源Y，而线程B持有资源Y，但需要资源X。这种情况下，线程A和线程B将互相等待对方释放资源。

2.2 嵌套锁的循环等待

        嵌套锁的循环等待是指线程在持有一个锁的同时，又尝试获取另一个锁，而其他线程也在相反的顺序尝试获取这两个锁。这种情况下，可能会导致线程之间发生死锁。

2.3 对资源的有序请求

        当多个线程按照相同的顺序请求资源时，也可能会发生死锁。例如，线程A先请求资源X，再请求资源Y，而线程B也按照相同的顺序请求这两个资源。如果线程A和线程B同时持有一个资源，并且等待对方释放另一个资源，就会发生死锁。

三、死锁排查的方法

3.1 使用jstack命令

        jstack命令可以用来查看Java进程中的线程堆栈信息。通过查看线程堆栈信息，可以判断是否存在死锁。如果存在死锁，可以通过分析线程堆栈信息找出造成死锁的原因。

3.2 使用jconsole

        jconsole是Java自带的一款监控和管理工具，可以用来监控Java应用程序的性能和内存使用情况。通过查看线程的状态和堆栈信息，可以判断是否存在死锁。

3.3 使用VisualVM

        VisualVM是一款功能强大的Java性能分析工具，它提供了一系列的插件和工具，可以用来监控Java应用程序的性能和线程状态。通过查看线程状态和堆栈信息，可以发现死锁的存在。

四、常见的解决方案

4.1 避免嵌套锁的循环等待

        为了避免嵌套锁的循环等待，可以按照相同的顺序获取锁。例如，如果线程A需要先获取锁X，再获取锁Y，那么线程B也应该按照相同的顺序获取这两个锁。

4.2 使用带超时的锁

        在获取锁的时候，可以设置一个超时时间。如果在指定的时间内无法获取到锁，就放弃获取锁，并执行相应的处理逻辑。这样可以避免线程无限等待锁的释放。

4.3 使用资源分配图

        资源分配图是一种用来描述资源的分配和请求关系的图形表示方法。通过绘制资源分配图，可以直观地看出哪些资源被哪些线程请求和占用，从而判断是否存在死锁，并采取相应的措施解决死锁问题。
 

2.如何避免

 死锁是Java并发编程中一个常见而又棘手的问题。本文介绍了死锁的定义和原因，以及常见的死锁场景。为了解决死锁问题，可以使用jstack命令、jconsole和VisualVM等工具进行死锁排查。此外，还提供了一些常见的解决方案，如避免嵌套锁的循环等待、使用带超时的锁和资源分配图等。通过合理地选择和使用这些解决方案，可以有效地排查和解决死锁问题，提高系统的稳定性和可靠性。