并发编程中的死锁问题:Java示例和预防措施
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. 生产者
class Producer {
private int product;
private Object lock = new Object();
public void produce() throws InterruptedException {
lock.acquire();
try {
// 生产逻辑,例如模拟数据库操作
System.out.println("Producer produces: " + product);
Thread.sleep(200); // 模拟生产时间
} finally {
lock.release();
}
}
}
// 2. 消费者
class Consumer {
private int product;
private Object lock = new Object();
public void consume() throws InterruptedException {
lock.acquire();
try {
// 检查产品是否可用,例如模拟库存检查
if (product > 0) {
System.out.println("Consumer consumes: " + product);
product--; // 使用产品减少库存
} else {
System.out.println("Product not available, Consumer skips this time.");
}
} finally {
lock.release();
}
}
}
public class DeadlockExample {
public static void main(String[] args) {
Producer producer = new Producer();
Consumer consumer = new Consumer();
// 创建生产者线程和消费者线程
Thread producerThread = new Thread(producer::produce);
Thread consumerThread = new Thread(consumer::consume);
// 启动线程
producerThread.start();
consumerThread.start();
// 等待所有线程结束
producerThread.join();
consumerThread.join();
}
}
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:
- 遵循资源顺序:每个线程应按照其需要的资源进行操作。
- 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。
- 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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