【Java多线程】你了解死锁吗？【Lock锁】

冷不防 2023-09-23 16:45 58阅读 0赞

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### 文章目录 ###

*  01 什么是死锁？
 *  02 如何避免死锁？
 *  03 Lock 锁

# 01 什么是死锁？ #

多个线程各自占有一些共享资源，并且互相等待其他线程占有的资源才能运行，而导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源，都停止执行的情形。某一个同步块同时拥有“ **两个以上对象的锁** ” 时，就可能会发生 " 死锁 " 问题。

简单来说就是，甲需要乙手中的东西，而乙又想要甲手中的东西，两者陷入死循环，这就是死锁。

例：有两个女生，一个是灰姑娘，一个是白雪公主，两人都想化妆，但一个有口红，一个有镜子，她们都互相想要对方手里的东西，陷入了僵持：这就是死锁

//死锁：多个线程互相抱着对方需要的资源，然后形成僵持
    public class DeadLock {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Makeup girl1 = new Makeup(0,"灰姑娘");
            Makeup girl2 = new Makeup(1,"白雪公主");
    
            girl1.start();
            girl2.start();
        }
    }
    
    //口红
    class LipStick{
        }
    
    //镜子
    class Mirror{
        }
    
    class Makeup extends Thread{
        
        //需要的资源只有一份，用static来保证只有一份（不然不同对象的都不同）
        static LipStick lipstick = new LipStick();
        static Mirror mirror = new Mirror();
    
        int choice;//选择
        String name;//使用化妆品的人
    
        Makeup(int choice,String name){
        
            this.choice = choice;
            this.name = name;
        }
    
        @Override
        public void run() {
        
            //化妆
            try {
        
                makeup();
            } catch (InterruptedException e) {
        
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    
        //化妆，互相持有对方的锁，就是需要拿到对方的资源
        private void makeup() throws InterruptedException {
        
            if(choice == 0){
        
                synchronized(lipstick) {
        
                    System.out.println(this.name + "获得口红的锁");
                    Thread.sleep(1000);
                    //一秒钟后获得锁
                    synchronized (mirror) {
        
                        System.out.println(this.name+ "获得镜子的锁");
                        Thread.sleep(1000);
                    }
                }
            }else{
        
                synchronized(mirror){
        
                    System.out.println(this.name+"获得镜子的锁");
                    Thread.sleep(1000);
                    //一秒钟后获得锁
                    synchronized(lipstick){
        
                        System.out.println(this.name+"获得口红的锁");
                        Thread.sleep(1000);
                    }
                }
            }
        }
    }

# 02 如何避免死锁？ #

产生死锁的四个必要条件：

1.  互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用；
2.  请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放；
3.  不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺；
4.  循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系；

> 只要破其中的任意一个或多个条件就可以避免死锁发生

# 03 Lock 锁 #

*  从JDK5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制 —— 通过显示定义同步锁对象来实现同步；同步锁使用Lock对象充当；
 *  java.util.concurrent.locks.Lock 接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具；
 *  锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对 Lock 对象加锁，线程开始访问共享资源之前应该先获得 Lock 对象；
 *  ReentrantLock 类实现了 Lock，它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常见的是 ReentrantLock，可以显式加锁，释放锁；

class Test{
        
    	private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    	public void method(){
        
    		lock.lock();
    		try{
        
    			//保证线程安全的代码
    		}finally{
        
    			lock.unlock();
    			//如果同步代码有异常，要将unlock()写入finally语句块
    		}
    	}
    }

> **synchronized 与 Lock 的对比：**
> 
>  *  Lock是显示锁（手动开启和关闭锁，别忘记关锁）synchronized是隐式锁，出了作用域自动释放；
>  *  Lock只有代码块锁，synchronized有代码块锁和方法锁；
>  *  使用 Lock锁，JVM将花费较少的时间来调度线程，性能更好，且具有更好的扩展性（提供更多的子类）；
>  *  优先使用顺序：
>     
>      *  Lock > 同步代码块(已经进入方法体，分配了相应资源) > 同步方法（在方法体之外）

先看不加锁的，运行结果发现输出结果有误：  
![在这里插入图片描述][e8baf983f6c94ff3a53b4ded73cb4e42.png]  
然后用 ReentrantLock 加锁解锁 解决：

//测试Lock锁
    public class TestLock {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            TestLock2 t= new TestLock2();
            new Thread(t).start();
            new Thread(t).start();
            new Thread(t).start();
        }
    }
    class TestLock2 implements Runnable{
        
        int ticketNums = 10;
    
        //定义Lock锁
        private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
        @Override
        public void run() {
        
            while(true){
        
                try{
        
                    lock.lock();//加锁
                    if(ticketNums>0){
        
                        try {
        
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
        
                            throw new RuntimeException(e);
                        }
                        System.out.println(ticketNums--);
                    }else{
        
                        break;
                    }
                }finally {
        
                    //解锁
                    lock.unlock();
                }
    
            }
        }
    }

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[_ Java]: https://blog.csdn.net/Lov1_BYS/article/details/128007355
[e8baf983f6c94ff3a53b4ded73cb4e42.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/e8baf983f6c94ff3a53b4ded73cb4e42.png