JAVA大資料中高階架構 2018-11-10 14:04:32
當執行緒需要同時持有多個鎖時，有可能產生死鎖。考慮如下情形：

執行緒A當前持有互斥所鎖lock1，執行緒B當前持有互斥鎖lock2。接下來，當執行緒A仍然持有lock1時，它試圖獲取lock2，因為執行緒B正持有lock2，因此執行緒A會阻塞等待執行緒B對lock2的釋放。如果此時執行緒B在持有lock2的時候，也在試圖獲取lock1，因為執行緒A正持有lock1，因此執行緒B會阻塞等待A對lock1的釋放。二者都在等待對方所持有鎖的釋放，而二者卻又都沒釋放自己所持有的鎖，這時二者便會一直阻塞下去。這種情形稱為死鎖。

下面給出一個兩個執行緒間產生死鎖的示例，如下：

public class Deadlock extends Object {
private String objID;

public Deadlock(String id) {
objID = id;
}

public synchronized void checkOther(Deadlock other) {
print("entering checkOther()");
try { Thread.sleep(2000); }
catch ( InterruptedException x ) { }
print("in checkOther() - about to " + "invoke 'other.action()'");

//呼叫other物件的action方法，由於該方法是同步方法，因此會試圖獲取other物件的物件鎖
other.action();
print("leaving checkOther()");
}

public synchronized void action() {
print("entering action()");
try { Thread.sleep(500); }
catch ( InterruptedException x ) { }
print("leaving action()");
}

public void print(String msg) {
threadPrint("objID=" + objID + " - " + msg);
}

public static void threadPrint(String msg) {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(threadName + ": " + msg);
}

public static void main(String[] args) {
final Deadlock obj1 = new Deadlock("obj1");
final Deadlock obj2 = new Deadlock("obj2");

Runnable runA = new Runnable() {
public void run() {
obj1.checkOther(obj2);
}
};

Thread threadA = new Thread(runA, "threadA");
threadA.start();

try { Thread.sleep(200); }
catch ( InterruptedException x ) { }

Runnable runB = new Runnable() {
public void run() {
obj2.checkOther(obj1);
}
};

Thread threadB = new Thread(runB, "threadB");
threadB.start();

try { Thread.sleep(5000); }
catch ( InterruptedException x ) { }

threadPrint("finished sleeping");

threadPrint("about to interrupt() threadA");
threadA.interrupt();

try { Thread.sleep(1000); }
catch ( InterruptedException x ) { }

threadPrint("about to interrupt() threadB");
threadB.interrupt();

try { Thread.sleep(1000); }
catch ( InterruptedException x ) { }

threadPrint("did that break the deadlock?");
}
}
執行結果如下：

從結果中可以看出，在執行到other.action（）時，由於兩個執行緒都在試圖獲取對方的鎖，但對方都沒有釋放自己的鎖，因而便產生了死鎖，在主執行緒中試圖中斷兩個執行緒，但都無果。

大部分程式碼並不容易產生死鎖，死鎖可能在程式碼中隱藏相當長的時間，等待不常見的條件地發生，但即使是很小的概率，一旦發生，便可能造成毀滅性的破壞。避免死鎖是一件困難的事，遵循以下原則有助於規避死鎖：

1、只在必要的最短時間內持有鎖，考慮使用同步語句塊代替整個同步方法；

2、儘量編寫不在同一時刻需要持有多個鎖的程式碼，如果不可避免，則確保執行緒持有第二個鎖的時間儘量短暫；

3、建立和使用一個大鎖來代替若干小鎖，並把這個鎖用於互斥，而不是用作單個物件的物件級別鎖；