并发编程中的死锁问题:Java示例和预防措施

原创 ゝ一纸荒年。 2024-09-25 11:24 123阅读 0赞

死锁是多线程并发编程中的一种严重问题,当两个或更多的线程因争夺资源而造成的一种互相等待的现象时,就可能发生死锁。

Java示例(生产者消费者模型中的死锁):

  1. // 1. 生产者
  2. class Producer {
  3. private int product;
  4. private Object lock = new Object();
  5. public void produce() throws InterruptedException {
  6. lock.acquire();
  7. try {
  8. // 生产逻辑,例如模拟数据库操作
  9. System.out.println("Producer produces: " + product);
  10. Thread.sleep(200); // 模拟生产时间
  11. } finally {
  12. lock.release();
  13. }
  14. }
  15. }
  16. // 2. 消费者
  17. class Consumer {
  18. private int product;
  19. private Object lock = new Object();
  20. public void consume() throws InterruptedException {
  21. lock.acquire();
  22. try {
  23. // 检查产品是否可用,例如模拟库存检查
  24. if (product > 0) {
  25. System.out.println("Consumer consumes: " + product);
  26. product--; // 使用产品减少库存
  27. } else {
  28. System.out.println("Product not available, Consumer skips this time.");
  29. }
  30. } finally {
  31. lock.release();
  32. }
  33. }
  34. }
  35. public class DeadlockExample {
  36. public static void main(String[] args) {
  37. Producer producer = new Producer();
  38. Consumer consumer = new Consumer();
  39. // 创建生产者线程和消费者线程
  40. Thread producerThread = new Thread(producer::produce);
  41. Thread consumerThread = new Thread(consumer::consume);
  42. // 启动线程
  43. producerThread.start();
  44. consumerThread.start();
  45. // 等待所有线程结束
  46. producerThread.join();
  47. consumerThread.join();
  48. }
  49. }

在这个例子中,生产者线程和消费者线程互相关联,如果某个线程等待资源而另一个线程占有该资源并等待其他资源,则可能导致死锁。

预防措施:

  1. 遵循资源顺序:每个线程应按照其需要的资源进行操作。
  2. 设置超时机制:避免长时间相互等待,可以设置超时时间,若超时则中断资源请求。
  3. 使用互斥锁(mutex)或其他同步原语:确保当一个线程获取资源时,其他线程不能访问该资源。
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