JavaSE进阶 多线程(7)--死锁、Lock锁

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,就可能发生死锁问题

例子:

package com.Sucker.thread;

//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 g1 = new Makeup(0,"灰姑娘");
        Makeup g2 = new Makeup(1,"白雪公主");
        g1.start();
        g2.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
    static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    static Mirror mirror = new Mirror();

    int choice;//选择
    String girlName;//使用化妆品的人

    Makeup(int choice,String girlName){
        this.choice = choice;
        this.girlName = girlName;
    }

    @Override
    public void run() {
        //化妆
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //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){//获得口红资源
                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
                synchronized (mirror){//一秒钟后想获得镜子
                    System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                }
            }
        }else{
            synchronized (mirror){//获得镜子资源
                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
                synchronized (lipstick){//一秒钟后想获得口红
                    System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                }
            }
        }
    }

}

此时互相持有对方所需要的资源,造成死锁,此时程序只输出灰姑娘获得口红锁与白雪公主获得镜子锁然后卡死

解决方法,将锁放出来让其释放

//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){//获得口红资源
                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
            }
            synchronized (mirror){//一秒钟后想获得镜子
                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
            }
        }else{
            synchronized (mirror){//获得镜子资源
                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
            }
            synchronized (lipstick){//一秒钟后想获得口红
                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
            }
        }
    }

死锁的避免方法:

  • 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
  • 上面列出死锁的四个必要条件,只要破坏其中的任意一个或多个条件就可以避免死锁发生

Lock(锁)

  • 从JDK5.0开始,Java提供了更强大的线程同步机制——通过显式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先获得Lock对象
  • ReentrantLock (可重入锁)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,比较常用的是ReentrantLock,可以显式加锁、释放锁
package com.Sucker.gaoji;

import com.Sucker.Demo01.TestThread2;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

//测试Lock锁
public class TestLock {

    public static void main(String[] args) {
        TestLock2 testLock2 = new TestLock2();

        new Thread(testLock2).start();
        new Thread(testLock2).start();
        new Thread(testLock2).start();
    }

}

class TestLock2 implements Runnable{

    int ticknetNums = 10;
    //定义lock锁
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                lock.lock();//加锁
                if(ticknetNums>0){
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(ticknetNums--);
                }else break;
            }finally {
                //解锁
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

注意加锁和解锁

synchronized 与 Lock 的对比

  • Lock是显式锁(手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁) 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。并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(已经进入了方法体,分配了相应资源) > 同步方法(在方法体之外)

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