Java并发:如何避免死锁

发表于:2024-4-08 09:24

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 作者:不焦躁程序员    来源:不焦躁程序员

  一般在Java项目里用到锁的场景不多,有朋友调侃说用到锁的次数还没有面试被问到的次数多,哈哈!
  1.死锁如何产生
  说句难听话,锁一般都很少用到,何况死锁呢?想产生死锁还是有点难的,需要满足2个条件:
  共享资源同时只能被一个线程使用,如果已经有一个线程占用了资源,其余线程只能等待,直到资源被释放。
  死锁情况肯定存在多个资源被多个线程争抢的情况。
  比如线程1持有了资源A,然后去等待获取资源B,线程2持有了资源B,然后等待获取资源A,这样就会形成死锁。
  2.如何避免死锁
  一般有2种方式避免死锁:
  线程一次性获取需要的全部资源。
  获取锁时,增加超时动作。如果在一定的时间内获取不到锁,则释放已经获取的锁。
  3.代码实践
  /**
   * 避免死锁,我觉得有2种方式:
   * 1、线程直接一把头获取所需要的全部锁,不要分步
   * 2、线程获取A之后,再去获取B,超时仍未获取到B,则释放A
   */
  public class AvoidDeadLock01 {
      private static Lock lock1 = new ReentrantLock();
      private static Lock lock2 = new ReentrantLock();
      public static void acquireLocks(Lock lock1, Lock lock2) {
          boolean isLock1Acquired = false;
          boolean isLock2Acquired = false;
          while (true) {
              try {
                  isLock1Acquired = lock1.tryLock();
                  isLock2Acquired = lock2.tryLock();
              } finally {
                  if (isLock1Acquired && isLock2Acquired) {
                      return;
                  }
                  if (isLock1Acquired) {
                      lock1.unlock();
                  }
                  if (isLock2Acquired) {
                      lock2.unlock();
                  }
              }
              try {
                  Thread.sleep(100);
              } catch (InterruptedException e) {
                  throw new RuntimeException(e);
              }
          }
      }
      public static void main(String[] args) {
          Thread thread1 = new Thread(() -> {
              acquireLocks(lock1, lock2);
              System.out.println("=====线程1 获取到了2把锁=====");
              lock1.unlock();
              lock2.unlock();
          });
          Thread thread2 = new Thread(() -> {
              acquireLocks(lock1, lock2);
              System.out.println("=====线程2 获取到了2把锁=====");
              lock1.unlock();
              lock2.unlock();
          });
          thread1.start();
          thread2.start();
      }
  }
  public class AvoidDeadLock02 {
      private static Lock lock1 = new ReentrantLock();
      private static Lock lock2 = new ReentrantLock();
      public static void acquireLocks(Lock lock1, Lock lock2) {
          boolean isLock1Acquired = false;
          boolean isLock2Acquired = false;
          try {
              while (true) {
                  isLock1Acquired = lock1.tryLock(200, TimeUnit.MILLISECONDS);
                  if (isLock1Acquired) {
                      isLock2Acquired = lock2.tryLock(200, TimeUnit.MILLISECONDS);
                      if (isLock2Acquired) {
                          break;
                      } else {
                          lock1.unlock();
                      }
                  }
              }
          } catch (InterruptedException e) {
              Thread.currentThread().interrupt();
          } finally {
              if (!isLock1Acquired || !isLock2Acquired) {
                  if (isLock1Acquired) {
                      lock1.unlock();
                  }
                  if (isLock2Acquired) {
                      lock2.unlock();
                  }
              }
          }
      }
      public static void main(String[] args) {
          Thread thread1 = new Thread(() -> {
              acquireLocks(lock1, lock2);
              System.out.println("=====线程1 获取到了2把锁=====");
              lock1.unlock();
              lock2.unlock();
          });
          Thread thread2 = new Thread(() -> {
              acquireLocks(lock1, lock2);
              System.out.println("=====线程2 获取到了2把锁=====");
              lock1.unlock();
              lock2.unlock();
          });
          thread1.start();
          thread2.start();
      }
  }
  4.出现死锁如何排查
  一般出现死锁时,可能会导致CPU、内存等资源消耗过高,导致系统性能下降。也可能导致应用无响应或者假死等等,所以要从多角度进行死锁的排查。
  首先是用top、df、free等命令查看操作系统的基本情况。然后可以使用jmap、jstack等命令查看JVM线程栈和堆内存的情况。一般出现死锁时,会在线程栈的信息里出现deadlock字样。
  还可以采用VisualVM、JConsole等工具进行排查。
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