多线程之探讨死锁的成因和解决方案

简介: 多线程之探讨死锁的成因和解决方案

        目录:

                                        🌸1.什么是死锁

                                     🌸 2.死锁的情况

 🌸3.死锁的条件

                            🌸4.死锁的解决办法

1.什么是死锁呢?


死锁是这样一种情形:多个线程同时被阻塞,它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。由于线 程被无限期地阻塞,因此程序不可能正常终止.用更加通俗的说法来说,就是锁解不开了.

2.死锁的情况


1.不可重入锁的死锁

2.两个线程两把锁的死锁情况

3.多个线程多把锁的死锁情况(哲学家吃饭问题)

下面来具体分析

1.不可重入锁的死锁


一个线程一把锁,同时对该对象卡卡加锁两次,产生死锁,这就叫做不可重入锁,产生死锁情况

举个很通俗的例子:


小明从外地旅游回来,想要开门,结果才意识到家门钥匙放到了车里,想打开车门取家门钥匙,可是不幸的是车钥匙放到家里了,这个场景就是死锁,没有人可以解开锁


写个伪代码


1synchronized(locker){
2synchronized(locker){
}
}


这就是一个一个线程,同时对同一个对象locker加锁,产生死锁,为了方便讲解,我们讲它俩进行编号,现在对1号加锁,我想对2号加锁,那么就不能,因为:要想对2号加锁,得先对1号解锁,要想对1号解锁,要先把2号的锁给解了,这段逻辑是有矛盾的,所以就造成了死锁的情况


2.两个线程两把锁的死锁情况


举个通俗的例子


大妹和二妹要吃火锅,一盘毛肚在大妹边上,一盘小酥肉在二妹边上,大妹拿起毛肚,二妹拿起小酥肉,大妹说:我想吃小酥肉,你把小酥肉给我我就给你毛肚


二妹说:我想吃毛肚,你把毛肚给我我就给你小酥肉


现在的局面就是僵在这儿了,谁也不让谁


这就造成了死锁的局面


写成伪代码就是


A synchronized(locker1){
               synchronized(locker2){
}
 }                                                                                     
B synchronized(locker2){
               synchronized(locker1){
}
 }                 


上面就是两个线程两把锁,我对A的1加锁,对B的2加锁,此时在A中想对2加锁,在B中想对1加锁,这是做不到的,因此,也就造成了死锁

3.多个线程多把锁(哲学家吃饭问题)


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是这样的场景:


五位哲学家围坐在一张桌子上吃面条,但是只有五根筷子,五位科学家同时拿起筷子,要吃面条,当同时拿起两根筷子开始吃,吃完放下筷子,在不吃的时候就思考问题,哲学家都很固执,如果他想拿筷子,但是被别人拿走了就会等待,也不愿意放下自己已经拿到的筷子.


现在每个人同时拿起左手边的筷子,因为固执,所以谁都不愿意放下自己的筷子,那么现在就造成了死锁,就僵在这里了


3.死锁的必要条件


说了这么多,现在来总结一下死锁的必要条件:

1.互斥使用.一个线程拿到一把锁之后,另一个线程不能再拿到了,这个也是锁的基本特点

2.不可抢占.一个线程拿到锁,其他的线程是获取不到锁的,只能等这个锁被主动释放,不能被其他线程强行占有

3.请求和保持.类似于上面的哲学家问题,有了一根筷子,还要第二根筷子,但是同时不想放弃手里已有的筷子

4.循环等待.(类似于上图的哲学家问题)

1号等2号,2号等3号,3号等4号,4号等5号......这样进行循环等待


4.解决死锁问题

  那么针对死锁我们最快的解决办法就是针对第四个条件,我们要破除循环等待,具体做法是啥呢

那就是针对锁排序,如果要同时获取多把锁,约定加锁顺序,先对序号小的加锁,再对大的加锁,约定,先获取小编号的锁,再获取大编号的锁


91cb7468466148d0b35ddb6474f6bd11.png


过程是这样的,首先 我们让每个哲学家拿起号比较小的筷子,先让2号拿筷子,那肯定拿1号筷子,3号拿2号筷子,以此类推

这样1号就没有筷子了,那么5号就先吃面条了,5号拿起5号筷子,吃完放下筷子,4号拿起4号筷子,吃上面条,也放下筷子,3号,2号以此类推,最后1号吃面条.

因此,要解决死锁问题,我们只要注意加锁顺序就行了,先对小编号的加锁,再对大编号的加锁.


A synchronized(locker1){
               synchronized(locker2){
}
 }                                                                                     
B synchronized(locker1){
               synchronized(locker2){
}
 }                 


经过修改,发现不死锁了,为啥呢.因为:现在A中对1加锁,B想对1加锁,那么B就得阻塞等待,所以就得等到A执行完释放锁B才能执行

所以,我们平时在写代码的时候一定要注意加锁顺序!!!

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