前言只有光头才能变强回顾前面：ThreadLocal就是这么简单多线程三分钟就可以入个门了！多线...
前言
只有光头才能变强
回顾前面：
本篇主要是讲解死锁，这是我在多线程的最后一篇了。主要将多线程的基础过一遍，以后有机会再继续深入！
死锁是在多线程中也是比较重要的知识点了！
那么接下来就开始吧，如果文章有错误的地方请大家多多包涵，不吝在评论区指正哦~
声明：本文使用JDK1.8
一、死锁讲解
在Java中使用多线程，就会有可能导致死锁问题。死锁会让程序一直卡住，不再程序往下执行。我们只能通过中止并重启的方式来让程序重新执行。
- 这是我们非常不愿意看到的一种现象，我们要尽可能避免死锁的情况发生！
造成死锁的原因可以概括成三句话：
- 当前线程拥有其他线程需要的资源
- 当前线程等待其他线程已拥有的资源
- 都不放弃自己拥有的资源
1.1锁顺序死锁
首先我们来看一下最简单的死锁(锁顺序死锁)是怎么样发生的：
public class LeftRightDeadlock { private final Object left = new Object(); private final Object right = new Object(); public void leftRight() { // 得到left锁 synchronized (left) { // 得到right锁 synchronized (right) { doSomething(); } } } public void rightLeft() { // 得到right锁 synchronized (right) { // 得到left锁 synchronized (left) { doSomethingElse(); } } }}我们的线程是交错执行的，那么就很有可能出现以下的情况：
- 线程A调用
leftRight()方法，得到left锁 - 同时线程B调用
rightLeft()方法，得到right锁 - 线程A和线程B都继续执行，此时线程A需要right锁才能继续往下执行。此时线程B需要left锁才能继续往下执行。
- 但是：线程A的left锁并没有释放，线程B的right锁也没有释放。
- 所以他们都只能等待，而这种等待是无期限的-->永久等待-->死锁
1.2动态锁顺序死锁
我们看一下下面的例子，你认为会发生死锁吗？
// 转账 public static void transferMoney(Account fromAccount, Account toAccount, DollarAmount amount) throws InsufficientFundsException { // 锁定汇账账户 synchronized (fromAccount) { // 锁定来账账户 synchronized (toAccount) { // 判余额是否大于0 if (fromAccount.getBalance().compareTo(amount) < 0) { throw new InsufficientFundsException(); } else { // 汇账账户减钱 fromAccount.debit(amount); // 来账账户增钱 toAccount.credit(amount); } } } }上面的代码看起来是没有问题的：锁定两个账户来判断余额是否充足才进行转账！
但是，同样有可能会发生死锁：
- 如果两个线程同时调用
transferMoney() - 线程A从X账户向Y账户转账
- 线程B从账户Y向账户X转账
- 那么就会发生死锁。
A:transferMoney(myAccount,yourAccount,10);B:transferMoney(yourAccount,myAccount,20);1.3协作对象之间发生死锁
我们来看一下下面的例子：
public class CooperatingDeadlock { // Warning: deadlock-prone! class Taxi { @GuardedBy("this") private Point location, destination; private final Dispatcher dispatcher; public Taxi(Dispatcher dispatcher) { this.dispatcher = dispatcher; } public synchronized Point getLocation() { return location; } // setLocation 需要Taxi内置锁 public synchronized void setLocation(Point location) { this.location = location; if (location.equals(destination)) // 调用notifyAvailable()需要Dispatcher内置锁 dispatcher.notifyAvailable(this); } public synchronized Point getDestination() { return destination; } public synchronized void setDestination(Point destination) { this.destination = destination; } } class Dispatcher { @GuardedBy("this") private final Set<Taxi> taxis; @GuardedBy("this") private final Set<Taxi> availableTaxis; public Dispatcher() { taxis = new HashSet<Taxi>(); availableTaxis = new HashSet<Taxi>(); } public synchronized void notifyAvailable(Taxi taxi) { availableTaxis.add(taxi); } // 调用getImage()需要Dispatcher内置锁 public synchronized Image getImage() { Image image = new Image(); for (Taxi t : taxis) // 调用getLocation()需要Taxi内置锁 image.drawMarker(t.getLocation()); return image; } } class Image { public void drawMarker(Point p) { } }}上面的getImage()和setLocation(Point location)都需要获取两个锁的
- 并且在操作途中是没有释放锁的
这就是隐式获取两个锁(对象之间协作)..
这种方式也很容易就造成死锁.....
二、避免死锁的方法
避免死锁可以概括成三种方法：
- 固定加锁的顺序(针对锁顺序死锁)
- 开放调用(针对对象之间协作造成的死锁)
- 使用定时锁-->
tryLock()- 如果等待获取锁时间超时，则抛出异常而不是一直等待！
2.1固定锁顺序避免死锁
上面transferMoney()发生死锁的原因是因为加锁顺序不一致而出现的~
- 正如书上所说的：如果所有线程以固定的顺序来获得锁，那么程序中就不会出现锁顺序死锁问题！
那么上面的例子我们就可以改造成这样子：
public class InduceLockOrder { // 额外的锁、避免两个对象hash值相等的情况(即使很少) private static final Object tieLock = new Object(); public void transferMoney(final Account fromAcct, final Account toAcct, final DollarAmount amount) throws InsufficientFundsException { class Helper { public void transfer() throws InsufficientFundsException { if (fromAcct.getBalance().compareTo(amount) < 0) throw new InsufficientFundsException(); else { fromAcct.debit(amount); toAcct.credit(amount); } } } // 得到锁的hash值 int fromHash = System.identityHashCode(fromAcct); int toHash = System.identityHashCode(toAcct); // 根据hash值来上锁 if (fromHash < toHash) { synchronized (fromAcct) { synchronized (toAcct) { new Helper().transfer(); } } } else if (fromHash > toHash) {// 根据hash值来上锁 synchronized (toAcct) { synchronized (fromAcct) { new Helper().transfer(); } } } else {// 额外的锁、避免两个对象hash值相等的情况(即使很少) synchronized (tieLock) { synchronized (fromAcct) { synchronized (toAcct) { new Helper().transfer(); } } } } }}得到对应的hash值来固定加锁的顺序，这样我们就不会发生死锁的问题了！
2.2开放调用避免死锁
在协作对象之间发生死锁的例子中，主要是因为在调用某个方法时就需要持有锁，并且在方法内部也调用了其他带锁的方法！
- 如果在调用某个方法时不需要持有锁，那么这种调用被称为开放调用！
我们可以这样来改造：
- 同步代码块最好仅被用于保护那些涉及共享状态的操作！
class CooperatingNoDeadlock { @ThreadSafe class Taxi { @GuardedBy("this") private Point location, destination; private final Dispatcher dispatcher; public Taxi(Dispatcher dispatcher) { this.dispatcher = dispatcher; } public synchronized Point getLocation() { return location; } public synchronized void setLocation(Point location) { boolean reachedDestination; // 加Taxi内置锁 synchronized (this) { this.location = location; reachedDestination = location.equals(destination); } // 执行同步代码块后完毕，释放锁 if (reachedDestination) // 加Dispatcher内置锁 dispatcher.notifyAvailable(this); } public synchronized Point getDestination() { return destination; } public synchronized void setDestination(Point destination) { this.destination = destination; } } @ThreadSafe class Dispatcher { @GuardedBy("this") private final Set<Taxi> taxis; @GuardedBy("this") private final Set<Taxi> availableTaxis; public Dispatcher() { taxis = new HashSet<Taxi>(); availableTaxis = new HashSet<Taxi>(); } public synchronized void notifyAvailable(Taxi taxi) { availableTaxis.add(taxi); } public Image getImage() { Set<Taxi> copy; // Dispatcher内置锁 synchronized (this) { copy = new HashSet<Taxi>(taxis); } // 执行同步代码块后完毕，释放锁 Image image = new Image(); for (Taxi t : copy) // 加Taix内置锁 image.drawMarker(t.getLocation()); return image; } } class Image { public void drawMarker(Point p) { } }}使用开放调用是非常好的一种方式，应该尽量使用它~
2.3使用定时锁
使用显式Lock锁，在获取锁时使用tryLock()方法。当等待超过时限的时候，tryLock()不会一直等待，而是返回错误信息。
使用tryLock()能够有效避免死锁问题~~
2.4死锁检测
虽然造成死锁的原因是因为我们设计得不够好，但是可能写代码的时候不知道哪里发生了死锁。
JDK提供了两种方式来给我们检测：
- JconsoleJDK自带的图形化界面工具，使用JDK给我们的的工具JConsole
- Jstack是JDK自带的命令行工具，主要用于线程Dump分析。
具体可参考：
三、总结
发生死锁的原因主要由于：
- 线程之间交错执行
- 解决：以固定的顺序加锁
- 执行某方法时就需要持有锁，且不释放
- 解决：缩减同步代码块范围，最好仅操作共享变量时才加锁
- 永久等待
- 解决：使用
tryLock()定时锁，超过时限则返回错误信息
- 解决：使用
在操作系统层面上看待死锁问题(这是我之前做的笔记、很浅显)：
参考资料：
- 《Java核心技术卷一》
- 《Java并发编程实战》
- 《计算机操作系统 汤小丹》
如果文章有错的地方欢迎指正，大家互相交流。习惯在微信看技术文章，想要获取更多的Java资源的同学，可以关注微信公众号:Java3y。为了大家方便，刚新建了一下qq群：742919422，大家也可以去交流交流。谢谢支持了！希望能多介绍给其他有需要的朋友
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