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java 中死鎖 dead lock 的示例分析,針對這個問題,這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答,希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。
簡介
java 中為了保證共享數據的安全性,我們引入了鎖的機制。有了鎖就有可能產生死鎖。
死鎖的原因就是多個線程鎖住了對方所需要的資源,然后現有的資源又沒有釋放,從而導致循環等待的情況。
通常來說如果不同的線程對加鎖和釋放鎖的順序不一致的話,就很有可能產生死鎖。
不同的加鎖順序
我們來看一個不同加鎖順序的例子:
public class DiffLockOrder {private int amount;public DiffLockOrder(int amount){ this.amount=amount;
}public void transfer(DiffLockOrder target,int transferAmount){synchronized (this){synchronized (target){if(amount transferAmount){
System.out.println( 余額不足! }else{
amount=amount-transferAmount;
target.amount=target.amount+transferAmount;
}
}
}
}
}
上面的例子中,我們模擬一個轉賬的過程,amount 用來表示用戶余額。transfer 用來將當前賬號的一部分金額轉移到目標對象中。
為了保證在 transfer 的過程中,兩個賬戶不被別人修改,我們使用了兩個 synchronized 關鍵字,分別把 transfer 對象和目標對象進行鎖定。
看起來好像沒問題,但是我們沒有考慮在調用的過程中,transfer 的順序是可以發送變化的:
DiffLockOrder account1 = new DiffLockOrder(1000);
DiffLockOrder account2 = new DiffLockOrder(500);
Runnable target1= ()- account1.transfer(account2,200);
Runnable target2= ()- account2.transfer(account1,100);new Thread(target1).start();new Thread(target2).start();
上面的例子中,我們定義了兩個 account,然后兩個賬戶互相轉賬,最后很有可能導致互相鎖定,最后產生死鎖。
使用 private 類變量
使用兩個 sync 會有順序的問題,那么有沒有辦法只是用一個 sync 就可以在所有的實例中同步呢?
有的,我們可以使用 private 的類變量,因為類變量是在所有實例中共享的,這樣一次 sync 就夠了:
public class LockWithPrivateStatic {private int amount;private static final Object lock = new Object();public LockWithPrivateStatic(int amount){ this.amount=amount;
}public void transfer(LockWithPrivateStatic target, int transferAmount){synchronized (lock) {if (amount transferAmount) {
System.out.println( 余額不足! } else {
amount = amount - transferAmount;
target.amount = target.amount + transferAmount;
}
}
}
}
使用相同的 Order
我們產生死鎖的原因是無法控制上鎖的順序,如果我們能夠控制上鎖的順序,是不是就不會產生死鎖了呢?
帶著這個思路,我們給對象再加上一個 id 字段:
private final long id; // 唯一 ID,用來排序 private static final AtomicLong nextID = new AtomicLong(0); // 用來生成 IDpublic DiffLockWithOrder(int amount){ this.amount=amount;this.id = nextID.getAndIncrement();
}
在初始化對象的時候,我們使用 static 的 AtomicLong 類來為每個對象生成唯一的 ID。
在做 transfer 的時候,我們先比較兩個對象的 ID 大小,然后根據 ID 進行排序,最后安裝順序進行加鎖。這樣就能夠保證順序,從而避免死鎖。
public void transfer(DiffLockWithOrder target, int transferAmount){ DiffLockWithOrder fist, second;if (compareTo(target) 0) {
fist = this;
second = target;
} else {
fist = target;
second = this;
}synchronized (fist){synchronized (second){if(amount transferAmount){
System.out.println( 余額不足! }else{
amount=amount-transferAmount;
target.amount=target.amount+transferAmount;
}
}
}
}
釋放掉已占有的鎖
死鎖是互相請求對方占用的鎖,但是對方的鎖一直沒有釋放,我們考慮一下,如果獲取不到鎖的時候,自動釋放已占用的鎖是不是也可以解決死鎖的問題呢?
因為 ReentrantLock 有一個 tryLock() 方法,我們可以使用這個方法來判斷是否能夠獲取到鎖,獲取不到就釋放已占有的鎖。
我們使用 ReentrantLock 來完成這個例子:
public class DiffLockWithReentrantLock {private int amount;private final Lock lock = new ReentrantLock();public DiffLockWithReentrantLock(int amount){this.amount=amount;
}private void transfer(DiffLockWithReentrantLock target, int transferAmount)throws InterruptedException {while (true) {if (this.lock.tryLock()) {try {if (target.lock.tryLock()) {try {if(amount transferAmount){
System.out.println( 余額不足! }else{
amount=amount-transferAmount;
target.amount=target.amount+transferAmount;
}break;
} finally { target.lock.unlock();
}
}
} finally {this.lock.unlock();
}
}// 隨機 sleep 一定的時間,保證可以釋放掉鎖 Thread.sleep(1000+new Random(1000L).nextInt(1000));
}
}
}
我們把兩個 tryLock 方法在 while 循環中,如果不能獲取到鎖就循環遍歷。
關于 java 中死鎖 dead lock 的示例分析問題的解答就分享到這里了,希望以上內容可以對大家有一定的幫助,如果你還有很多疑惑沒有解開,可以關注丸趣 TV 行業資訊頻道了解更多相關知識。