1. 什么是死锁
死锁是指两个或多个进程在执行过程中,因竞争资源或由于错误彼此等待而无限制地阻塞的现象。
例如,进程P1正在等待进程P2拥有的资源R2,而进程P2正在等待进程P1拥有的资源R1,由于两者都不释放已经占有的资源,它们将无限期地等待对方释放资源而产生死锁。
2. 如何避免死锁
2.1 定义正确的锁顺序
定义正确的锁顺序是避免死锁的一个重要方法。当对多个锁进行操作时,按照一个特定的顺序获取锁可以减少死锁的可能性。
以下是一种经典的锁顺序:首先对所有资源进行排序,然后按照相同顺序获取锁。例如:
//定义两个资源:resource1,resource2
//获取资源锁之前对资源进行排序
Object lock1 = resource1;
Object lock2 = resource2;
if (System.identityHashCode(resource1) > System.identityHashCode(resource2)){
lock1 = resource2;
lock2 = resource1;
}
//获取锁的过程遵循按照相同顺序获取的规则
synchronized (lock1){
synchronized (lock2){
//需要进行的操作
}
}
2.2 避免长时间持有锁
当一个线程拥有了一个锁,它必须在锁操作完成后释放该锁。如果一个线程长时间持有锁,可能会导致其他线程无法访问需要该锁的资源,也就是说,一个线程必须在持有锁的最短时间内完成它所需要做的操作。
2.3 避免嵌套锁
嵌套锁是指在同一个线程内,尝试获取一个已经持有的锁。这样会导致当前线程永久阻塞。因此,尽可能避免创建嵌套锁。
2.4 使用tryLock避免死锁
tryLock是Java5之后引入的一种锁获取方式,如果锁不可用,tryLock就会放弃锁定。避免了由于持有锁导致的死锁。
//尝试获取锁
if(lock1.tryLock()) {
try{
//尝试获取锁2
if(lock2.tryLock()) {
try{
//需要进行的操作
}finally{
//释放锁2
lock2.unlock();
}
}else{
//锁2已经被其他线程占用,处理死锁
}
}finally{
//释放锁1
lock1.unlock();
}
}else{
//锁1已经被其他线程占用,处理死锁
}
2.5 检测死锁
使用死锁检测工具可以帮助发现死锁并及时处理它。JDK提供了一种死锁检测工具jconsole,可以利用该工具来动态监测Java应用程序的死锁情况。
3. 总结
死锁是一个常见的并发错误,可以通过定义正确的锁顺序、避免长时间持有锁、避免嵌套锁、使用tryLock以及检测死锁来避免。在多线程编程中,要充分了解并发问题,合理安排代码的执行顺序,避免出现死锁问题。