Java并发-死锁

在多线程编程中，死锁是一种常见的问题。当两个或多个线程相互等待对方执行完毕，而导致都无法执行下去的情况，就称为死锁。这种情况可能会导致程序停滞，无法继续执行下去。

产生死锁的条件

死锁的产生需要同时满足以下四个条件：

1. 互斥：资源不能被共享，一次只能被一个线程占用。
2. 持有和等待：一个线程同时持有一个资源并等待另一个资源被另一个线程占用。
3. 非抢占：线程不能强制性的抢占其他线程已持有的资源。
4. 循环等待：多个线程之间形成一种循环等待的关系。

当这些条件满足时，就有可能导致死锁。

示例代码

以下是一个简单的示例代码，演示了如何产生死锁的情况。

public class DeadlockDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Object lock1 = new Object();
        Object lock2 = new Object();

        // 线程1持有lock1，等待lock2
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("Thread 1 running");
                }
            }
        });

        // 线程2持有lock2，等待lock1
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("Thread 2 running");
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

在上述示例中，我们创建了两个对象 lock1 和 lock2，并在两个线程中分别使用 synchronized 同步关键字来获取这两个锁。由于线程1持有了 lock1，并等待 lock2，而线程2持有了 lock2，并等待 lock1，因此这两个线程会发生死锁。

避免死锁的方法

为了避免死锁的发生，可以采取以下几种方法：

1. 破坏互斥：通过设计，改变资源的使用方式，使得多个线程可以同时访问资源。
2. 破坏持有和等待：一种方法是先获取所有需要的资源，然后再进行后续的操作；另一种方法是通过超时机制来获取资源，如果在指定的时间内没有获取到，则放弃当前操作。
3. 破坏非抢占：当一个线程获取到资源后，如果发现后续要使用的资源已被其他线程持有，则立即释放当前的资源并等待其他资源。
4. 破坏循环等待：按顺序获取资源，或者使用其他算法来避免循环等待的情况。

总结

死锁是一个很棘手的问题，在多线程编程中需要特别注意。遇到死锁情况时，可以通过工具来分析和解决问题。在编写多线程代码时，应该在设计和实现阶段尽量避免死锁的发生。