【并发技术04】线程技术之死锁问题

我们知道，使用 synchronized 关键字可以有效的解决线程同步问题，但是如果不恰当的使用 synchronized 关键字的话也会出问题，即我们所说的死锁。死锁是这样一种情形：多个线程同时被阻塞，它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。由于线程被无限期地阻塞，因此程序不可能正常终止。
我们先写一个死锁的例子，再来分析一下死锁产生的原因：

public class DeadLock {    public static void main(String[] args) {        Business business = new Business1();        //开启一个线程执行Business类中的functionA方法        new Thread(new Runnable() {                     @Override            public void run() {                while(true) {                    business.functionA();                }            }        }).start();        //开启另一个线程执行Business类中的functionB方法        new Thread(new Runnable() {                     @Override            public void run() {                while(true) {                    business.functionB();                }            }        }).start();    }}class Business { //定义两个锁，两个方法    //定义两个锁    public static final Object lock_a = new Object();    public static final Object lock_b = new Object();       public void functionA() {        synchronized(lock_a) {            System.out.println("---ThreadA---lock_a---");            synchronized(lock_b) {                System.out.println("---ThreadA---lock_b---");            }        }    }    public void functionB() {        synchronized(lock_b) {            System.out.println("---ThreadB---lock_b---");            synchronized(lock_a) {                System.out.println("---ThreadB---lock_a---");            }        }    }}

程序的结构很清晰，没什么难度，先看一下程序的执行结果：

---ThreadA---locka---
---ThreadA---lockb---
---ThreadA---locka---
---ThreadA---lockb---
---ThreadA---locka---
---ThreadA---lockb---
---ThreadA---locka---
---ThreadB---lockb---

从执行结果来看，线程 A 跑着跑着，当线程 B 一跑，啪叽一下就挂了。我们来分析一下原因：从上面的代码中可以看出，定义了一个类 Business，该类中维护了两个锁和两个方法，每个方法都是 synchronized 连环套，并且使用的是不同的锁。好了，现在 main 方法中开启两个线程 A 和 B，分别执行 Business 类中的两个方法。A 优先执行，跑的很爽，当 B 线程也开始执行的时候，问题来了，从执行结果的最后两行来看，A 线程进入了 functionA方法中的第一个 synchronized，拿到了 lock_a 锁，B 线程进入了 functionB 中的第一个 synchronized，拿到了 lock_b 锁，并且两者的锁都还没释放。接下来就是关键了：A 线程进入第二个 synchronized 的时候，发现 lock_b 正在被 B 占用，那没办法，它只好被阻塞，等呗~同样地，B 线程进入第二个 synchronized 的时候，发现 lock_a 正在被 A 占用，那没办法，它也只好被阻塞，等呗~好了，两个就这样互相等着，你不放，我也不放……死了……

上面这个程序对于理解死锁很有帮助，因为结构很好，不过个人感觉这个死的还不过瘾，因为两个线程是实现了两个不同的 Runnable 接口，只不过调用了同一个类的两个方法而已，因为我把要同步的方法放到一个类中了。下面我把程序改一下，把要同步的代码放到一个 Runnable 中，让它一运行就挂掉……

public class DeadLock {        public static void main(String[] args) {                    //开启两个线程，分别扔两个自定义的Runnable进去        new Thread(new MyRunnable(true)).start();;        new Thread(new MyRunnable(false)).start();;    }}class MyRunnable implements Runnable{    private boolean flag; //用于判断，执行不同的同步代码块     MyRunnable(boolean flag) { //构造方法        this.flag = flag;    }    @Override    public void run()    {        if(flag)        {            while(true){                            synchronized(MyLock.lock_a)                {                    System.out.println("--threadA---lock_a--");                    synchronized(MyLock.lock_b)                    {                        System.out.println("--threadA---lock_b--");                    }                   }            }        }        else        {            while(true){                            synchronized(MyLock.lock_b)                {                    System.out.println("--threadB---lock_a--");                    synchronized(MyLock.lock_a)                    {                        System.out.println("--threadB---lock_b--");                    }                   }            }        }    }}class MyLock //把两把锁放到一个类中定义，是为了两个线程使用的都是这两把锁{    public static final Object lock_a = new Object();    public static final Object lock_b = new Object();   }

这个死锁就厉害了，一运行，啪叽一下直接就挂掉了……看下运行结果：

--threadA---locka--
--threadB---lockb--

以上是死锁的两个例子，都比较容易理解和记忆，主要是 “设计模式” 不太一样，第一种结构更加清晰，主函数中只要运行逻辑即可，关于同步的部分全扔到 Business 中，这个便于后期维护，我随便把 Business 扔到哪去执行都行，因为所有同步的东西都在它自己的类中，这种设计思想很好。第二种是把 Runnable 先定义好，通过构造方法传进来不同的 boolean 类型值决定执行 run() 方法中不同的部分，这种思路也很容易理解，这种死锁更厉害，两个线程直接执行相反的部分，直接挂掉，不给对方一点情面~

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