JAVA多线程(四)_JAVA_编程开发_程序员俱乐部

死锁
1、何为死锁
　　简单说来，死锁就是系统中的线程因相互等侍彼此占有的资源而暂停执行，造成系统假死的现象。

2、死锁是如何发生的
　　假设系统有两个互斥资源A和B，系统中的两个线程1和2都要获得A和B之后才能正常工作， 但是线程1先取资源A再取资源B，线程2先取资源B再取资源A。这样就有可能发生这样的情况：线程1先申请了资源A，再准备申请资源B的时候，由于处理器调度，线程2开始执行；线程2申请了资源B，在准备取资源A的时候发现资源A已经被别的线程(1)占用了，这样线程2暂停执行；当线程1接着执行时，发现资源B已经被别的线程(2)占用了。就这样，线程1和2相互等待彼此占有的资源而一直停止下去，造成了系统假死的现象。

3、一个死锁的例子
　　下面这个例子简单了模拟了上面的死锁现象：

public class Resource
{
    private boolean isTaken = false;
    
    public synchronized void take() throws InterruptedException
    {
        while (isTaken)
            wait();
        
        isTaken = true;
    }
    
    public synchronized void drop()
    {
        isTaken = false;
        
        notifyAll();
    }
    
    public static void main(String[] args) throws IOException
    {
        Resource A = new Resource();
        Resource B = new Resource();
        
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        exec.execute(new MyThread(A, B));
        exec.execute(new MyThread(B, A));
        
        System.in.read();
        
        exec.shutdownNow();
    }
}

class MyThread implements Runnable
{
    private static int counter = 0;
    private final int id = counter++;
    
    private Resource first, second;
    
    public MyThread(Resource first, Resource second)
    {
        this.first = first;
        this.second = second;
    }
    
    @Override
    public void run()
    {
        try
        {
            while (!Thread.interrupted())
            {
                first.take();
                Thread.yield();
                second.take();

                System.out.println("Thread " + id + " working...");
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

                first.drop();
                second.drop();
                Thread.yield();
            }
        }
        catch (InterruptedException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4、死锁发生的必要条件
　　死锁的发生需要满足四个必要条件：

• 互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。
• 请求和保持条件：指进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
• 不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
• 循环等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···,Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源。

5、解决死锁
　　死锁只有在四个必要条件都满足的情况下才可能发生，因此，只需要破坏其中一个就可以防止死锁的发生了。

　　上面的例子中，最容易破坏的就是第四个循环等待条件了，只要让线程2也像线程1那样，先申请资源A，再申请资源B就破坏了第四个条件，也就可以防止死锁的产生了。为止，只需要简单修改上例的main()方法即可：

public static void main(String[] args) throws IOException
{
    Resource A = new Resource();
    Resource B = new Resource();
        
    ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
    exec.execute(new MyThread(A, B));
    exec.execute(new MyThread(A, B));
        
    System.in.read();
        
    exec.shutdownNow();
}