【java并发】线程技术之死锁问题

  我们知道,使用synchronized关键字可以有效的解决线程同步问题,但是如果不恰当的使用synchronized关键字的话也会出问题,即我们所说的死锁。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。
  下面写一个死锁的例子加深理解。先看程序,再来分析一下死锁产生的原因:

public class DeadLock {

    public static void main(String[] args) {
        Business business = new Business1();
        //开启一个线程执行Business类中的functionA方法
        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                while(true) {
                    business.functionA();
                }
            }
        }).start();

        //开启另一个线程执行Business类中的functionB方法
        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                while(true) {
                    business.functionB();
                }
            }
        }).start();
    }

}

class Business { //定义两个锁,两个方法
    //定义两个锁
    public static final Object lock_a = new Object();
    public static final Object lock_b = new Object();   

    public void functionA() {
        synchronized(lock_a) {
            System.out.println("---ThreadA---lock_a---");
            synchronized(lock_b) {
                System.out.println("---ThreadA---lock_b---");
            }
        }
    }

    public void functionB() {
        synchronized(lock_b) {
            System.out.println("---ThreadB---lock_b---");
            synchronized(lock_a) {
                System.out.println("---ThreadB---lock_a---");
            }
        }
    }
}

  程序结构很清晰,没什么难度,先看一下程序的执行结果:

—ThreadA—lock_a—
—ThreadA—lock_b—
—ThreadA—lock_a—
—ThreadA—lock_b—
—ThreadA—lock_a—
—ThreadA—lock_b—
—ThreadA—lock_a—
—ThreadB—lock_b—

  从执行结果来看,线程A跑着跑着,当线程B一跑,啪叽一下就挂了~我们来分析一下原因:从上面的代码中可以看出,定义了一个类Business,该类中维护了两个锁和两个方法,每个方法都是synchronized连环套,并且使用的是不同的锁。好了,现在main方法中开启两个线程A和B,分别执行Business类中的两个方法。A优先执行,跑的很爽,当B线程也开始执行的时候,问题来了,从执行结果的最后两行来看,A线程进入了functionA方法中的第一个synchronized,拿到了lock_a锁,B线程进入了functionB中的第一个synchronized,拿到了lock_b锁,并且两者的锁都还没释放。接下来就是关键了:A线程进入第二个synchronized的时候,发现lock_b正在被B占用,那没办法,它只好被阻塞,等呗~同样地,B线程进入第二个synchronized的时候,发现lock_a正在被A占用,那没办法,它也只好被阻塞,等呗~好了,两个就这样互相等着,你不放,我也不放……死了……
  上面这个程序对于理解死锁很有帮助,因为结构很好,不过个人感觉这个死的还不过瘾,因为两个线程是实现了两个不同的Runnable接口,只不过调用了同一个类的两个方法而已,因为我把要同步的方法放到一个类中了。下面我把程序改一下,把要同步的代码放到一个Runnable中,让它一运行就挂掉……

public class DeadLock { 

    public static void main(String[] args) {        

        //开启两个线程,分别扔两个自定义的Runnable进去
        new Thread(new MyRunnable(true)).start();;
        new Thread(new MyRunnable(false)).start();;

    }
}

class MyRunnable implements Runnable
{
    private boolean flag; //用于判断,执行不同的同步代码块

    MyRunnable(boolean flag) { //构造方法
        this.flag = flag;
    }

    @Override
    public void run()
    {
        if(flag)
        {
            while(true){            
                synchronized(MyLock.lock_a)
                {
                    System.out.println("--threadA---lock_a--");
                    synchronized(MyLock.lock_b)
                    {
                        System.out.println("--threadA---lock_b--");
                    }   
                }
            }
        }
        else
        {
            while(true){            
                synchronized(MyLock.lock_b)
                {
                    System.out.println("--threadB---lock_a--");
                    synchronized(MyLock.lock_a)
                    {
                        System.out.println("--threadB---lock_b--");
                    }   
                }
            }
        }
    }
}

class MyLock //把两把锁放到一个类中定义,是为了两个线程使用的都是这两把锁
{
    public static final Object lock_a = new Object();
    public static final Object lock_b = new Object();   
}

  这个死锁就厉害了,一运行,啪叽一下直接就挂掉了……看下运行结果:

–threadA—lock_a–
–threadB—lock_b–

  以上是死锁的两个例子,都比较容易理解和记忆,主要是“设计模式”不太一样,第一种结构更加清晰,主函数中只要运行逻辑即可,关于同步的部分全扔到Business中,这个便于后期维护,我随便把Business扔到哪去执行都行,因为所有同步的东西都在它自己的类中,这种设计思想很好。第二种是把Runnable先定义好,通过构造方法传进来不同的boolean类型值决定执行run()方法中不同的部分,这种思路也很容易理解,这种死锁更厉害,两个线程直接执行相反的部分,直接挂掉,不给对方一点情面~
  
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