死锁问题的产生条件,产生原因以及避免方法

死锁问题

死锁

不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁

出现死锁后,不会出现异常,不会出现提示,只是所有的线程都处于阻塞状态,无法继续

产生死锁的四个必要条件

1.互斥性:线程对资源的占有是排他性的,一个资源只能被一个线程占有,直到释放。

2.请求和保持条件:一个线程对请求被占有资源发生阻塞时,对已经获得的资源不释放。

3.不剥夺:一个线程在释放资源之前,其他的线程无法剥夺占用。

4.循环等待:发生死锁时,线程进入死循环,永久阻塞。

产生死锁原因

1.竞争不可抢占性资源

p1已经打开F1,想去打开F2,p2已经打开F2,想去打开F1,但是F1和F2都是不可抢占的,就会发生死锁。

2.竞争可消耗资源引起死锁

进程间通信,如果顺序不当,会产生死锁,比如p1发消息m1给p2,p1接收p3的消息m3,p2接收p1的m1,发m2给p3,p3发消息m3给p1,接收p2的消息m2如果进程之间是先发信息的那么可以完成通信,但是如果是先接收信息就会产生死锁。

3.进程推进顺序不当

进程在运行过程中,请求和释放资源的顺序不当,也同样会导致产生进程死锁。

死锁演示

public class SiSuo {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuffer s1 = new StringBuffer();
        StringBuffer s2 = new StringBuffer();

        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                synchronized(s1){
                    s1.append("a");
                    s2.append("1");

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    synchronized (s2){
                        s1.append("b");
                        s2.append("2");

                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }
                }
            }
        }.start();

        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                synchronized(s2){
                    s1.append("c");
                    s2.append("3");

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    synchronized (s1){
                        s1.append("d");
                        s2.append("4");

                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }
                }
            }
        }.start();

    }
}

程序分析

一开始,线程1占用s1,然后进入休眠,此时,线程2占用s2,然后进入休眠。

当线程1结束休眠,想要占用s2时,发现s2还被线程2占用着,所以它无法释放s1,苦苦等待s2

同样,线程2结束休眠,想要占用s1,却发现s1还被线程1占用着,所以它无法释放s2,只能等待s1

于是这两个线程陷入僵局,无法动弹,也就是出现了死锁。

避免死锁

1.破坏“请求和保持”条件

想办法,让进程不要那么贪心,自己已经有了资源就不要去竞争那些不可抢占的资源。比如,让进程在申请资源时,一次性申请所有需要用到的资源,不要一次一次来申请,当申请的资源有一些没空,那就让线程等待。不过这个方法比较浪费资源,进程可能经常处于饥饿状态。还有一种方法是,要求进程在申请资源前,要释放自己拥有的资源。

2.破坏“不可抢占”条件

允许进程进行抢占,方法一:如果去抢资源,被拒绝,就释放自己的资源。方法二:操作系统允许抢,只要你优先级大,可以抢到。

3.破坏“循环等待”条件

将系统中的所有资源统一编号,进程可在任何时刻提出资源申请,但所有申请必须按照资源的编号顺序(升序)提出。

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