Java线程死锁如何避免这一悲剧("如何有效避免Java线程死锁问题")

原创

ithorizon 6个月前 (10-20) 阅读数 38 #后端开发

怎样有效避免Java线程死锁问题

一、什么是线程死锁

线程死锁是指多个线程在执行过程中，由于争夺资源而造成的一种僵持状态，每个线程都在等待其他线程释放资源。如果这种情况得不到解决，那么这些线程将无法继续执行下去，从而引起系统运行高效能降低，甚至系统崩溃。

二、线程死锁产生的条件

线程死锁通常出现在以下四个条件同时满足时：

互斥条件：资源不能被多个线程共享，只能由一个线程独占。

持有和等待条件：线程已经持有至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其他线程持有。

非抢占条件：线程所获得的资源在未使用完之前，不能被其他线程强行抢占。

循环等待条件：多个线程形成一种头尾相连的循环等待资源关系。

三、怎样有效避免线程死锁

为了避免线程死锁，我们可以从以下几个方面入手：

1. 资源有序分配

按照一定的顺序分配资源，确保所有线程都按照相同的顺序请求资源，这样可以打破循环等待条件。例如，假设有两个资源R1和R2，那么所有线程都先请求R1，然后再请求R2。

2. 资源一次性分配

尽量降低线程持有多个资源的情况，即尽量一次性分配所有需要的资源。这样可以降低持有和等待条件的出现。

3. 资源超时尝试

线程在请求资源时，可以设置超时时间。如果在超时时间内无法获取到资源，则释放已经持有的资源，重新尝试。这样可以避免线程长时间等待，降低死锁的或许性。

4. 资源抢占

允许线程在必要时抢占其他线程的资源，这样可以打破非抢占条件。不过，需要确保抢占资源后能够恢复到可靠状态。

5. 使用锁顺序

在编写多线程程序时，尽量确保所有线程获取锁的顺序一致。这样可以避免由于锁的获取顺序不一致引起的死锁问题。

6. 使用锁分离

将大锁分解为多个小锁，每个锁保护不同的资源。这样可以降低锁的竞争，降低死锁的或许性。

7. 使用并发库中的高级同步工具

Java并发库提供了很多高级同步工具，如ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch等，这些工具提供了更灵活的同步机制，可以帮助我们避免死锁。

四、示例代码

下面是一个使用ReentrantLock来避免死锁的示例代码：


public class DeadlockAvoidance {
    private static final ReentrantLock lock1 = new ReentrantLock();
    private static final ReentrantLock lock2 = new ReentrantLock();
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            try {
                lock1.lock();
                System.out.println("Thread 1: Locked lock 1");
                lock2.lock();
                System.out.println("Thread 1: Locked lock 2");
            } finally {
                lock1.unlock();
                lock2.unlock();
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            try {
                lock2.lock();
                System.out.println("Thread 2: Locked lock 2");
                lock1.lock();
                System.out.println("Thread 2: Locked lock 1");
            } finally {
                lock2.unlock();
                lock1.unlock();
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
    }
}