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Java死鎖的產(chǎn)生原因及解決方法總結(jié)

更新時(shí)間：2023年11月06日 09:24:22 作者：一一哥Sun

Java中的死鎖是指多個(gè)線程同時(shí)占用一些共享資源且彼此相互等待,從而導(dǎo)致所有的線程都被阻塞,不能繼續(xù)執(zhí)行程序的情況,本文小編給大家介紹了Java死鎖的產(chǎn)生原因及解決方法總結(jié),需要的朋友可以參考下

一. 死鎖

1. 概念

Java中的死鎖是指多個(gè)線程同時(shí)占用一些共享資源且彼此相互等待，從而導(dǎo)致所有的線程都被阻塞，不能繼續(xù)執(zhí)行程序的情況。這就好比在一個(gè)十字路口，沒(méi)有交警也沒(méi)有紅綠燈指揮通行，所有的車輛都占據(jù)道路且互相等待對(duì)方讓出路權(quán)，此時(shí)就很容易造成道路堵死，這其實(shí)就是道路的“死鎖”。如下圖所示：

2. 死鎖案例

雖然我們現(xiàn)在已經(jīng)知道了死鎖的概念，但具體什么時(shí)候會(huì)產(chǎn)生死鎖，相信很多小伙伴肯定還是弄不不清楚。所以接下來(lái)就給大家設(shè)計(jì)一個(gè)會(huì)產(chǎn)生死鎖的代碼案例，如下所示：

/**
 * @author 一一哥Sun
 * @company 千鋒教育
 */
public class Demo21 {
    // 定義2個(gè)鎖定的對(duì)象
    private Object lock1 = new Object();
    private Object lock2 = new Object();

    public void method1() {
        // 鎖定對(duì)象1
        synchronized (lock1) {
            System.out.println("Method 1: 獲取對(duì)象lock1的鎖");
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // 鎖定對(duì)象2
            synchronized (lock2) {
                System.out.println("Method 1: 獲取對(duì)象lock2的鎖");
            }
        }
     }

    public void method2() {
        // 鎖定對(duì)象2
        synchronized (lock2) {
            System.out.println("Method 2: 獲取對(duì)象lock2的鎖");
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // 鎖定對(duì)象1
            synchronized (lock1) {
                System.out.println("Method 2: 獲取對(duì)象lock1的鎖");
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        final Demo21 example = new Demo21();

        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                example.method1();
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                example.method2();
            }
        });

        //開啟線程
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

在上面的案例中，定義了兩個(gè)方法method1和method2，這兩個(gè)方法分別占用了lock1和lock2兩個(gè)鎖，并且在執(zhí)行過(guò)程中會(huì)互相等待對(duì)方的鎖，從而形成了死鎖。如果我們運(yùn)行該程序，就會(huì)看到兩個(gè)線程互相等待對(duì)方釋放自己占用的鎖，這最終會(huì)導(dǎo)致所有的線程都被阻塞。上述案例中死鎖的產(chǎn)生原因，如下圖所示：

根據(jù)上面的案例，你可以總結(jié)出會(huì)導(dǎo)致死鎖的條件嗎？我們繼續(xù)往下看。

3. 產(chǎn)生條件

其實(shí)一個(gè)Java程序要想產(chǎn)生死鎖，也并不是那么容易，只有同時(shí)滿足以下條件才行：

互斥條件：多個(gè)線程需同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)共享資源，但每次只能有一個(gè)線程訪問(wèn)該資源；

請(qǐng)求和保持條件：一個(gè)線程在持有一個(gè)資源的同時(shí)，還想請(qǐng)求另一個(gè)資源；

不可剝奪條件：已經(jīng)分配的資源不能被其他線程剝奪；

循環(huán)(環(huán)路)等待條件：多個(gè)線程形成了一個(gè)循環(huán)等待資源的鏈路，例如線程A等待線程B釋放自己所占用的資源，線程B等待線程C釋放自己所占用的資源，而線程C又等待線程A釋放自己所占用的資源。

只有同時(shí)滿足了以上條件，程序中才會(huì)產(chǎn)生死鎖。既然我們現(xiàn)在知道了死鎖的產(chǎn)生條件，那又該怎么解決呢？

4. 解決辦法

我們知道，當(dāng)出現(xiàn)死鎖時(shí)，所有的線程都會(huì)被阻塞，且不能再繼續(xù)執(zhí)行程序，所以我們必須解決死鎖。一般情況下，我們可以通過(guò)以下方式來(lái)避免線程死鎖：

避免使用多個(gè)鎖；

盡可能減少同步代碼塊的長(zhǎng)度；

嘗試改變鎖的獲取順序，避免線程之間形成循環(huán)等待；

使用定時(shí)鎖，當(dāng)?shù)却龝r(shí)間超過(guò)一定的時(shí)間值后就自動(dòng)釋放鎖。

以上就是打破死鎖條件的解決辦法，但是具體放到Java代碼中又是怎么樣的呢？接下來(lái)就把上面產(chǎn)生死鎖的代碼修改一下，解決死鎖問(wèn)題。

5. 案例優(yōu)化

接下來(lái)就把上面產(chǎn)生死鎖的案例優(yōu)化一下，解決掉案例中的死鎖，代碼如下：

public class Demo22 {
    // 定義2個(gè)鎖定的對(duì)象
    private Object lock1 = new Object();
    private Object lock2 = new Object();

    public void method1() {
        //鎖定對(duì)象
        synchronized(lock1) {
            System.out.println("Method 1: 獲取對(duì)象鎖lock 1");
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
            synchronized(lock2) {
                System.out.println("Method 1: 獲取對(duì)象鎖lock 2");
            }
        }
    }

    public void method2() {
        synchronized(lock1) {
            System.out.println("Method 2: 獲取對(duì)象鎖lock 1");
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
            synchronized(lock2) {
                System.out.println("Method 2: 獲取對(duì)象鎖lock 2");
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        final Demo22 demo = new Demo22();

        //定義兩個(gè)線程
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
        	@Override
            public void run() {
            	demo.method1();
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
        	@Override
            public void run() {
            	demo.method2();
            }
        });

        //開啟線程
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

上面的這個(gè)案例與之前的案例代碼幾乎一樣，但與之不同的是，本案例中的方法method1和method2，都是先占用lock1鎖，再占用lock2鎖，這樣就避免了死鎖的發(fā)生，因?yàn)檫@兩個(gè)方法占用鎖的順序是一致的。所以我們?cè)诰帉懚嗑€程代碼時(shí)，需要特別注意線程死鎖的問(wèn)題，避免影響程序的正常執(zhí)行。

二. 結(jié)語(yǔ)

至此,小編就把Java中的死鎖給大家講解完畢了，現(xiàn)在你明白了嗎？我們?cè)诿嬖嚂r(shí)經(jīng)常會(huì)有面試官考察死鎖相關(guān)的內(nèi)容，比如死鎖是怎么產(chǎn)生的？如何避免死鎖？所以今天的內(nèi)容很重要，請(qǐng)各位一定要牢牢掌握哦。

以上就是Java死鎖的產(chǎn)生原因及解決方法總結(jié)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java死鎖的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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