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淺談Java由于不當(dāng)?shù)膱?zhí)行順序?qū)е碌乃梨i

更新時(shí)間：2021年06月01日 12:55:16 作者：flydean

為了保證線程的安全，我們引入了加鎖機(jī)制，但是如果不加限制的使用加鎖，就有可能會(huì)導(dǎo)致順序死鎖（Lock-Ordering Deadlock）。本文將會(huì)討論一下順序死鎖的問題。

我們來討論一個(gè)經(jīng)常存在的賬戶轉(zhuǎn)賬的問題。賬戶A要轉(zhuǎn)賬給賬戶B。為了保證在轉(zhuǎn)賬的過程中A和B不被其他的線程意外的操作，我們需要給A和B加鎖，然后再進(jìn)行轉(zhuǎn)賬操作，我們看下轉(zhuǎn)賬的代碼：

public void transferMoneyDeadLock(Account from,Account to, int amount) throws InsufficientAmountException {
    synchronized (from){
        synchronized (to){
            transfer(from,to,amount);
        }
    }
}

private void transfer(Account from,Account to, int amount) throws InsufficientAmountException {
    if(from.getBalance() < amount){
        throw new InsufficientAmountException();
    }else{
        from.debit(amount);
        to.credit(amount);
    }
}

看起來上面的程序好像沒有問題，因?yàn)槲覀兘ofrom和to都加了鎖，程序應(yīng)該可以很完美的按照我們的要求來執(zhí)行。

那如果我們考慮下面的一個(gè)場(chǎng)景：

A：transferMoneyDeadLock（accountA, accountB, 20）
B：transferMoneyDeadLock（accountB, accountA, 10）

如果A和B同時(shí)執(zhí)行，則可能會(huì)產(chǎn)生A獲得了accountA的鎖，而B獲得了accountB的鎖。從而后面的代碼無法繼續(xù)執(zhí)行，從而導(dǎo)致了死鎖。

對(duì)于這樣的情況，我們有沒有什么好辦法來處理呢？

加入不管參數(shù)怎么傳遞，我們都先lock accountA再lock accountB是不是就不會(huì)出現(xiàn)死鎖的問題了呢？

我們看下代碼實(shí)現(xiàn)：

private void transfer(Account from,Account to, int amount) throws InsufficientAmountException {
    if(from.getBalance() < amount){
        throw new InsufficientAmountException();
    }else{
        from.debit(amount);
        to.credit(amount);
    }
}

public void transferMoney(Account from,Account to, int amount) throws InsufficientAmountException {

    int fromHash= System.identityHashCode(from);
    int toHash = System.identityHashCode(to);

    if(fromHash < toHash){
        synchronized (from){
            synchronized (to){
                transfer(from,to, amount);
            }
        }
    }else if(fromHash < toHash){
        synchronized (to){
            synchronized (from){
                transfer(from,to, amount);
            }
        }
    }else{
        synchronized (lock){
        synchronized (from) {
            synchronized (to) {
                transfer(from, to, amount);
            }
            }
        }
    }
}

上面的例子中，我們使用了System.identityHashCode來獲得兩個(gè)賬號(hào)的hash值，通過比較hash值的大小來選定lock的順序。

如果兩個(gè)賬號(hào)的hash值恰好相等的情況下，我們引入了一個(gè)新的外部lock，從而保證同一時(shí)間只有一個(gè)線程能夠運(yùn)行內(nèi)部的方法，從而保證了任務(wù)的執(zhí)行而不產(chǎn)生死鎖。

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