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死锁理论知识补充

死锁理论知识补充

作者: 乙腾 | 来源:发表于2020-10-08 19:20 被阅读0次

    目录

    1.死锁的定义与例子
    2.死锁的原因
    3.破题

    定义:

    死锁的一个比较专业的定义是:一组互相竞争资源的线程因互相等待,导致“永久”阻塞的现象。
    一个形象的例子:
    比如古代转账都需要那自己的账本和别人的账本自己的减少,别人的增加,当A,B两个用户彼此同时互相转账时,两者的柜员都先拿走其对应客户A/B自己的账本,在进行转账,去拿被转入账户的账本时,发现对方账本都被各自对应的柜员拿走了,那么两个柜员都等待各自转账的账本被归还才能进行转账,从而进入了无限等待状态。

    触发死锁的四个条件(来自外国一个叫考夫曼的家伙):

    互斥,共享资源 X 和 Y 只能被一个线程占用;
    占有且等待,线程 T1 已经取得共享资源 X,在等待共享资源 Y 的时候,不释放共享资源 X;
    不可抢占,其他线程不能强行抢占线程 T1 占有的资源;
    循环等待,线程 T1 等待线程 T2 占有的资源,线程 T2 等待线程 T1 占有的资源,就是循环等待。

    避免死锁的发生(也就是按照上面四个条件分别破题):

    其中,互斥这个条件我们没有办法破坏,因为我们用锁为的就是互斥。不过其他三个条件都是有办法破坏掉的。
    对于“占用且等待”这个条件,我们可以一次性申请所有的资源,这样就不存在等待了。
    对于“不可抢占”这个条件,占用部分资源的线程进一步申请其他资源时,如果申请不到,可以主动释放它占有的资源,这样不可抢占这个条件就破坏掉了。

    notice:

    n1:

    核心是要能够主动释放它占有的资源,这一点 synchronized 是做不到的。原因是 synchronized 申请资源的时候,如果申请不到,线程直接进入阻塞状态了,而线程进入阻塞状态,啥都干不了,也释放不了线程已经占有的资源。Java 在语言层次确实没有解决这个问题,不过在 SDK 层面还是解决了的,java.util.concurrent 这个包下面提供的 Lock 是可以轻松解决这个问题的。

    n2:

    对于“循环等待”这个条件,可以靠按序申请资源来预防。所谓按序申请,是指资源是有线性顺序的,申请的时候可以先申请资源序号小的,再申请资源序号大的,这样线性化后自然就不存在循环了。
    按照某个序号申请,那么也就可以让一组互相竞争资源的线程,同时都拿一把锁对象,那么后拿到的就进入阻塞状态,直到锁对象资源被释放。

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