Java多线程——死锁概述、银行家算法

蔚落 2021-09-28 12:44 368阅读 0赞

# 一、死锁的一些常识 #

*  **概念**

死锁是指两个或两个以上的线程在执行过程中，由于竞争资源而造成的阻塞问题，若无外力作用下，他们将无法推进下去，此时系统处于死锁状态

*  **产生的原因**

1.  竞争资源产生死锁
2.  进程顺序推进不当

*  **出现死锁的必要条件**

1.  **互斥条件**： 资源每次只能是一个线程使用
2.  **请求与保持条件** ：一个线程因请求资源而阻塞时，对已经获取的资源保持不放
3.  **不可剥夺条件** ： 线程已获取的资源，在未使用之前，不能强行剥夺
4.  **循环等待** ： 若干线程之间形成一种头尾相连的循环等待资源关系  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMzg0MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70]

*  **死锁的预防或解除**  
    解决死锁的途径：**预防、避免、检测、恢复**

1.  **预防死锁**（破坏4个必要条件）  
    ① 资源一次性分配（破坏请求与保持条件）  
    ② 可剥夺资源：在线程满足条件时，释放掉已占有的资源  
    ③ 资源有序分配：系统为每类资源赋予一个编号，每个线程按照编号递 请求资源，释放则相反
2.  **避免死锁**\* 银行家算法[银行家算法详情][Link 1]  
    允许线程动态的申请资源。系统在资源奉陪之前先计算资源分配的安全性。若此次分配不会导致系统进入不安全状态，则给线程分配该资源，否则进程等待。
3.  **检测与恢复死锁**  
    当线程发现进入死锁了，立即从死锁状态解除掉，采用方式剥夺资源：从其他线程剥夺足够多的资源给死锁线程，以免除死锁状态

*  **引起死锁的案例**

1.  **生产者消费者模型使用不当**会产生死锁（wait、notify、notifyAll）
2.  **多线程获取多把锁**  
    比如： lock1 和 lock2  
    Lock1.lock();  
    Lock2.lock();  
    Lock1.unlock();  
    Lock2.unlock();  
    此时就会产生死锁。 一般在加锁时：**先加的锁后释放，后加的锁先释放：**  
    正确写法：  
    Lock1.lock();  
    Lock2.lock();  
    Lock2.unlock();  
    Lock1.unlock();
3.  **哲学家就餐问题**  
    1）圆桌上有5位哲学家、每两位中间有一个筷子  
    2）每个哲学家有两件事要做① 思考 ② 吃饭（哲学家必须同时拿到两个筷子才能吃饭）  
    3）哲学家之间并不知道对方何时要吃饭、何时要思考，不能协商制定吃饭、思考策略  
    4）制定一个拿筷子的策略，使得哲学家不会因为拿筷子而出现死锁 乐观锁

# 二、JDK提供的JAVA命令在哪里？ #

1.  首先需要确定java进程是否发生死锁
2.  打开jvisualvm工具，专门分析JVMCPU，内存使用情况，以及线程的运行信息查看当前java进程各个线程运行的状态（颜色）  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMzg0MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMzg0MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]
3.  通过jvisualvm的线程dump或者jstack命令，把当前java进程所有线程的调用堆栈信息打印出来  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMzg0MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]
4.  分析main线程和子线程有没有关键短语：  
    waiting for（资源地址）  
    waiting to lock(资源地址)
5.  看线程函数调用栈，定位到源码上，具体问题具体分析

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_41384351/article/details/90046955
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