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Java併發基礎04:執行緒技術之死鎖問題

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我們知道,使用 synchronized 關鍵字可以有效的解決執行緒同步問題,但是如果不恰當的使用 synchronized 關鍵字的話也會出問題,即我們所說的死鎖。死鎖是這樣一種情形:多個執行緒同時被阻塞,它們中的一個或者全部都在等待某個資源被釋放。由於執行緒被無限期地阻塞,因此程式不可能正常終止。

下面寫一個死鎖的例子加深理解。先看程式,再來分析一下死鎖產生的原因:

public class DeadLock {

	public static void main(String[] args) {
		Business business = new
Business1(); //開啟一個執行緒執行Business類中的functionA方法 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while(true) { business.functionA(); } } }).start(); //開啟另一個執行緒執行Business類中的functionB方法 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while
(true) { business.functionB(); } } }).start(); } } class Business { //定義兩個鎖,兩個方法 //定義兩個鎖 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---"); } } } } 複製程式碼

程式結構很清晰,沒什麼難度,先看一下程式的執行結果:

---ThreadA---lock_a--- ---ThreadA---lock_b--- ---ThreadA---lock_a--- ---ThreadA---lock_b--- ---ThreadA---lock_a--- ---ThreadA---lock_b--- ---ThreadA---lock_a--- ---ThreadB---lock_b---

從執行結果來看,執行緒A跑著跑著,當執行緒B一跑,啪嘰一下就掛了~我們來分析一下原因:從上面的程式碼中可以看出,定義了一個類Business,該類中維護了兩個鎖和兩個方法,每個方法都是 synchronized 連環套,並且使用的是不同的鎖。好了,現在 main 方法中開啟兩個執行緒A和B,分別執行Business類中的兩個方法。A優先執行,跑的很爽,當B執行緒也開始執行的時候,問題來了,從執行結果的最後兩行來看,A執行緒進入了 functionA 方法中的第一個 synchronized,拿到了 lock_a 鎖,B執行緒進入了 functionB 中的第一個 `synchronized,拿到了 lock_b 鎖,並且兩者的鎖都還沒釋放。

接下來就是關鍵了:A執行緒進入第二個 synchronized 的時候,發現 lock_b 正在被B佔用,那沒辦法,它只好被阻塞,等唄~同樣地,B執行緒進入第二個 synchronized 的時候,發現 lock_a 正在被A佔用,那沒辦法,它也只好被阻塞,等唄~好了,兩個就這樣互相等著,你不放,我也不放……死了……

上面這個程式對於理解死鎖很有幫助,因為結構很好,不過個人感覺這個死的還不過癮,因為兩個執行緒是實現了兩個不同的 Runnable 介面,只不過呼叫了同一個類的兩個方法而已,因為我把要同步的方法放到一個類中了。下面我把程式改一下,把要同步的程式碼放到一個 Runnable 中,讓它一執行就掛掉……

public class DeadLock {	
	
	public static void main(String[] args) {		
		
		//開啟兩個執行緒,分別扔兩個自定義的Runnable進去
		new Thread(new MyRunnable(true)).start();;
		new Thread(new MyRunnable(false)).start();;
	}
}

class MyRunnable implements Runnable
{
	private boolean flag; //用於判斷,執行不同的同步程式碼塊
	
	MyRunnable(boolean flag) { //構造方法
		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 //把兩把鎖放到一個類中定義,是為了兩個執行緒使用的都是這兩把鎖
{
	public static final Object lock_a = new Object();
	public static final Object lock_b = new Object();	
}
複製程式碼

這個死鎖就厲害了,一執行,啪嘰一下直接就掛掉了……看下執行結果:

--threadA---lock_a-- --threadB---lock_b--

以上是死鎖的兩個例子,都比較容易理解和記憶,主要是“設計模式”不太一樣,第一種結構更加清晰,主函式中只要執行邏輯即可,關於同步的部分全扔到 Business 中,這個便於後期維護,我隨便把 Business 扔到哪去執行都行,因為所有同步的東西都在它自己的類中,這種設計思想很好。

第二種是把 Runnable 先定義好,通過構造方法傳進來不同的 boolean 型別值決定執行 run() 方法中不同的部分,這種思路也很容易理解,這種死鎖更厲害,兩個執行緒直接執行相反的部分,直接掛掉,不給對方一點情面~

死鎖就分享這麼多,如有錯誤之處,歡迎指正,我們共同進步~

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