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不剥夺条件:线程已获得的资源在未使用完之前,不能强行剥夺。
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循环等待条件:若干线程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
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只有满足了这些条件才可能产生线程死锁,这也同时告诫我们如果要解决线程死锁问题,就必须从这四个条件入手,一般情况下可以按照以下两种方式来解决:
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(1)避免或减少资源共享
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一个资源被多个线程共享,若采用了同步机制,则产生的死锁可能性很大,特别是在项目比较庞大的情况下,很难杜绝死锁,对此最好的解决办法就是减少资源共享。
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例如一个B/S结构的办公系统可以完全忽略资源共享,这是因为此类系统有三个特征:一是并发访问不会太高,二是读操作多于写操作,三是数据质量要求比较低,因此即使出现数据资源不同步的情况也不可能产生太大的影响,完全可以不使用同步技术。但是如果是一个支付清算系统就必须慎重考虑资源同步问题了,因为此类系统一是数据质量要求非常高(如果产生数据不同步的情况那可是重大生产事故),二是并发量大,不设置数据同步则会产生非常多的运算逻辑失效的情况,这会导致交易失败,产生大量的“脏”数据,系统可靠性将大大降低。
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(2)使用自旋锁
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回到前面的例子,线程A在等待线程B释放资源,而线程B又在等待线程A释放资源,僵持不下,那如果线程B设置了超时时间是不是就可以解决该死锁问题了呢?比如线程B在等待2秒后还是无法获得资源,则自行终结该任务,代码如下:
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public void b2(){
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try{
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//立刻获得锁,或者2秒等待锁资源
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if(lock.tryLock(2,TimeUnit.SECONDS)){
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System.out.println(“进入B.b2()”);
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}
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}catch(InterruptedException e){
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//异常处理
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}finally{
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//释放锁
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lock.unlock();
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}
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}
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上面代码中使用tryLock实现了自旋锁(Spin Lock),它跟互斥锁一样,如果一个执行单元要想访问被自旋锁保护的共享资源,则必须先得到锁,在访问完共享资源后,也必须释放锁。如果在获取自旋锁时,没有任何执行单元保持该锁,那么将立即得到锁;如果在获取自旋锁时锁已经有保持者,那么获取锁操作将“自旋”在那里,直到该自旋锁的保持者释放了锁为止。在我们的例子中就是线程A等待线程B释放锁,在2秒内不断尝试是否能够获得锁,达到2秒后还未获得锁资源,线程A则结束运行,线程B将获得资源继续执行,死锁解除。
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对于死锁的描述最经典的案例是哲学家进餐(五位哲学家围坐在一张圆形餐桌旁,人手一根筷子,做以下两件事情:吃饭和思考。要求吃东西的时候停止思考,思考的时候停止吃东西,而且必须使用两根筷子才能吃东西),解决此问题的方法很多,比如引入服务生(资源调度)、资源分级等方法都可以很好地解决此类死锁问题。在我们Java多线程并发编程中,死锁很难避免,也不容易预防,对付它的最好办法是测试:提高测试覆盖率,建立有效的边界测试,加强资源监控,这些方法能使死锁无处遁形,即使发生了死锁现象也能迅速查找到原因,提高系统的可靠性。
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