什么是死锁，如何避免死锁？Java死锁详解

什么是死锁 死锁是指多个进程因竞争资源而引起的一种僵局，如果没有外力作用，所有进程都不会向前推进。 举例：假如有线程Thread1和Thread2,两个都要访问共享资源AB，Thread1和Thread2一个先访问A再访问B，另一个先访问B再访问A。但在他们线程未执行完时，都不会释放AB资源，那么就形成了一种僵局，Thread1在等待Thead2施放B资源，Thread2在等待Thread1释放A资源，两个进程就形成了一种僵局，下面以Java代码实现为例说明： public class DeadThread { private Thread thread1; public D 死锁是多线程编程中一个严重的问题，它发生在两个或更多个线程相互等待对方释放资源，导致它们都无法继续执行。这种情况就像两个竞争对手在等待对方先退出，从而陷入无休止的等待状态。理解死锁的概念对于编写高效、安全的并发程序至关重要。 在Java中，死锁的实例可以通过一个简单的代码示例来解释。考虑以下情况： ```java public class DeadThread { private Thread thread1; public DeadThread(Object object1, Object object2){ thread1 = new Thread(() -> { synchronized (object1){ System.out.println("获取到o1" + Thread.currentThread().getName()); try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (object2){ System.out.println("获取到o2" + Thread.currentThread().getName()); } } }); thread1.start(); } public static void main(String[] args) { Object object1 = new Object(); Object object2 = new Object(); DeadThread deadThread = new DeadThread(object1, object2); DeadThread deadThread1 = new DeadThread(object2, object1); } } ``` 在这个例子中，`DeadThread` 创建了两个线程，每个线程试图按照不同的顺序获取两个对象 `object1` 和 `object2` 的锁。线程 `thread1` 首先获取 `object1` 的锁，然后尝试获取 `object2` 的锁，而 `thread2` 则相反。如果两个线程同时启动，可能会出现这样的情况：`thread1` 拥有 `object1` 的锁，而 `thread2` 拥有 `object2` 的锁，双方都在等待对方释放其持有的资源，这就形成了死锁。 死锁的四个必要条件： 1. **互斥条件**：资源在同一时间只能被一个进程使用。 2. **请求保持条件**：一个进程已经获得了至少一个资源，但还需要其他资源。 3. **不可剥夺条件**：进程已获得的资源在其未完成使用之前不能被其他进程强制夺走，只能由进程自己释放。 4. **循环等待条件**：存在一个进程链，每个进程都在等待链中的下一个进程所持有的资源。 死锁产生的原因通常包括： 1. **进程推进顺序非法**：进程对资源的请求顺序与实际分配的顺序不匹配。 2. **资源竞争**：多个进程同时争夺有限的资源。 Java中检测死锁的方法： Java提供了一些工具来检测和解决死锁问题。例如，可以使用JDK的`jstack`命令或者IDE如IntelliJ IDEA的调试工具来查看线程堆栈信息，找出哪个线程被阻塞并分析其状态。在上述例子中，如果两个线程都被阻塞，它们将显示为`BLOCKED`状态，表明它们在等待锁。 为了避免死锁，可以采取以下策略： 1. **资源排序**：对所有资源进行排序，并确保所有进程按相同顺序请求资源。 2. **一次性申请所有资源**：如果可能，让进程在开始时申请所有需要的资源，避免后续请求引发死锁。 3. **超时和回滚**：设置资源请求的超时机制，当请求超时时，进程可以释放已有的资源并重新尝试。 4. **死锁预防**：通过预检查防止死锁，例如，检查请求的资源是否会导致循环等待。 5. **死锁避免**：在运行时动态地分配资源，使用银行家算法等策略确保系统不会进入死锁状态。 6. **死锁检测与恢复**：定期检测是否存在死锁，一旦发现则终止其中一个或几个涉及死锁的进程，或者回滚事务。 理解死锁的原理，掌握避免死锁的策略，对于编写可靠的并发程序来说是至关重要的。开发者需要时刻警惕可能导致死锁的情况，并采取适当的预防措施，以确保程序的稳定性和性能。