面试题:实现一个死锁(Java版),产生死锁的四大必要条件,如何避免死锁,如何解决死锁
2022/2/26 11:52:02
本文主要是介绍面试题:实现一个死锁(Java版),产生死锁的四大必要条件,如何避免死锁,如何解决死锁,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
实现一个最简单的死锁(Java版)
```java /** * @author wall * @date 2019/7/29 16:42 * @description 实现一个死锁:A线程获取B线程占有的锁,B线程获取A线程占有的锁 */ public class DeadLock { //定义两把锁 private static ReentrantLock lockA = new ReentrantLock(); private static ReentrantLock lockB = new ReentrantLock(); //测试 public static void main(String[] args) { //启动线程A,B new Thread(new A()).start(); new Thread(new B()).start(); } static class A implements Runnable{ @Override public void run() { Thread.currentThread().setName("A线程"); //获取锁A lockA.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取锁A"); //模拟业务操作 try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //再获取锁B lockB.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取锁B"); lockA.unlock(); lockB.unlock(); } } static class B implements Runnable{ @Override public void run() { Thread.currentThread().setName("B线程"); //获取锁B lockB.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取锁B"); //模拟业务操作 try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //再获取锁A lockA.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取锁A"); } } }
产生死锁的四大必要条件
①资源互斥/资源不共享
互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
②占有和等待/请求并保持
(请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
③资源不可剥夺
进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。
④环路等待
若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
举个例子▼
小明有键盘,小白有鼠标,小明要用电脑打游戏,小白要用电脑做PPT,小明没有鼠标没法打游戏,小白没有键盘没法做PPT,小明等小白把鼠标给自己,小白也等小明把键盘给自己,但是小明不愿意把键盘给小白,小白也不愿意把鼠标给小明,小明和小白也不能互相抢键盘和鼠标,他俩之间就形成了死锁。
避免死锁的方式
1、银行家算法
2、避免多次锁定。尽量避免同一个线程对多个 Lock 进行锁定。例如上面的死锁程序,主线程要对 A、B 两个对象的 Lock 进行锁定,副线程也要对 A、B 两个对象的 Lock 进行锁定,这就埋下了导致死锁的隐患。
具有相同的加锁顺序。(给锁添加顺序)如果多个线程需要对多个 Lock 进行锁定,则应该保证它们以相同的顺序请求加锁。比如上面的死锁程序,主线程先对 A 对象的 Lock 加锁,再对 B 对象的 Lock 加锁;而副线程则先对 B 对象的 Lock 加锁,再对 A 对象的 Lock 加锁。这种加锁顺序很容易形成嵌套锁定,进而导致死锁。如果让主线程、副线程按照相同的顺序加锁,就可以避免这个问题。
3、使用定时锁。程序在调用 acquire() 方法加锁时可指定 timeout 参数,该参数指定超过 timeout 秒后会自动释放对 Lock 的锁定,这样就可以解开死锁了。
4、死锁检测。死锁检测是一种依靠算法机制来实现的死锁预防机制,它主要是针对那些不可能实现按序加锁,也不能使用定时锁的场景的。
死锁的解除
1、资源剥夺法
挂起某些死锁进程,并抢占它的资源,将这些资源分配给其他的死锁进程。但应防止被挂起的进程长时间得不到资源,而处于资源匮乏的状态。
2、撤销进程法
强制撤销部分、甚至全部死锁进程并剥夺这些进程的资源。撤销的原则可以按进程优先级和撤销进程代价的高低进行。
3、进程回退法
让一(多)个进程回退到足以回避死锁的地步,进程回退时自愿释放资源而不是被剥夺。要求系统保持进程的历史信息,设置还原点。
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