Java多线程实践：死锁避免案例

原创小灰灰 2024-09-19 14:15 81阅读 0赞

在Java多线程编程中，死锁是一种严重的并发问题。为了避免死锁，我们需要理解和遵循一些基本原则。

以下是一个简单的死锁避免案例：

```java
// 定义资源和线程
Resource[] resources = {Res1, Res2}; // 假设有两份资源
Thread[] threads = {
    new Thread(1, "Thread 1"), // 线程1拥有Res1，需要Res2
    new Thread(2, "Thread 2"), // 线程2拥有Res2，需要Res1
};

// 定义资源的获取和释放方法
public class Resource {
    private String name;

public Resource(String name) {
        this.name = name;
    }

// 资源的获取（当线程需要时）
    public void acquire(Thread owner) {
        if (owner.getName().equals(name)) { // 如果拥有者和资源名称一致
            System.out.println("Thread " + owner.getId() + " acquires resource " + name);
            resources[owner.getId()-1] = this; // 更新线程所属的资源
        } else {
            throw new RuntimeException("Thread " + owner.getName() + " cannot acquire resource " + name + ". It's owned by " + resources[owner.getId()-1].getName());
        }
    }

// 资源的释放（当线程不再需要时）
    public void release(Thread owner) {
        if (resources[owner.getId()-1] == this) { // 如果当前资源属于这个线程
            System.out.println("Thread " + owner.getId() + " releases resource " + name);
            resources[owner.getId()-1] = null; // 更新资源为null，表示已释放
        } else {
            throw new RuntimeException("Thread " + owner.getName() + " does not own resource " + name);
        }
    }
}

// 主程序开始，创建线程并启动
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化资源和线程
        for (Resource res : resources) {
            if (res != null) {
                System.out.println("Resource " + res.getName() + " is initialized.");
            }
        }

// 创建并启动线程
        for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
            Thread thread = threads[i];
            Resource resource = resources[thread.getId()-1];

thread.start();
            System.out.println("Thread " + thread.getName() + " starts acquire on resource " + resource.getName());

// 确保资源的获取
            try {
                if (resource != null) {
                    resource.acquire(thread);
                }
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("Error acquiring resource: " + e.getMessage());
            }

// 判断线程是否释放资源
            boolean released = false;
            try {
                if (resource != null) {
                    released = resource.release(thread);
                }
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("Error releasing resource: " + e.getMessage());
            }

// 确保资源的释放，如果未释放，则抛出异常
            if (!released && resource != null)) {
                throw new RuntimeException("Thread " + thread.getName() + " failed to release resource " + resource.getName()));
            }
        }
    }
}
```

这个案例中，我们创建了两个线程，每个线程都需要两个资源（Res1和Res2）。为了避免死锁，我们在获取资源时检查当前线程是否拥有释放该资源的权限。如果可以释放，就执行释放操作；否则抛出异常，中断当前线程的执行。

这样设计可以有效地避免死锁的发生。