实现 Java 死锁

1. 死锁的概念

在并发编程中，死锁指的是两个或多个线程无限期地等待对方释放资源的情况。当发生死锁时，程序将会停止进一步执行，无法恢复正常运行，只能通过手动干预解锁才能继续。

2. 死锁的条件

死锁发生需要满足以下四个条件：

  1. 互斥条件：资源只能被一个线程占用，其他线程必须等待。
  2. 请求与保持条件：一个线程在持有资源的同时还可以请求其他资源。
  3. 不可剥夺条件：已经分配给一个线程的资源不能被其他线程抢占。
  4. 循环等待条件：多个线程形成一个循环等待资源的关系。

3. 实现一个简单的死锁场景

我们可以通过以下代码来模拟一个简单的死锁场景：

public class DeadlockExample {
    private static final Object lock1 = new Object();
    private static final Object lock2 = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                System.out.println("Thread 1 acquired lock1");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("Thread 1 acquired lock2");
                }
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                System.out.println("Thread 2 acquired lock2");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("Thread 2 acquired lock1");
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

上述代码中，我们定义了两个对象锁 lock1 和 lock2，然后创建了两个线程 thread1 和 thread2。在每个线程中，先获取一个锁，再尝试获取另外一个锁。如果两个线程的执行顺序不同，就会导致死锁的发生。

4. 运行代码

当运行上述代码时，你可能会发现程序没有输出任何内容，程序似乎被阻塞住了。这是因为两个线程都在等待对方释放锁。这就是死锁的结果。

5. 解决死锁

要解决死锁，首先我们需要了解死锁的原因。在上述代码中，死锁的原因是两个线程的获取锁的顺序不同，导致互相等待对方释放锁。为了解决这个问题，我们可以使用以下方法：

  • 保证所有线程获取锁的顺序一致
  • 避免持有一个锁的同时去请求另一个锁

我们可以修改上述代码来避免死锁的发生：

public class DeadlockExample {
    private static final Object lock1 = new Object();
    private static final Object lock2 = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                System.out.println("Thread 1 acquired lock1");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("Thread 1 acquired lock2");
                }
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                System.out.println("Thread 2 acquired lock1");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("Thread 2 acquired lock2");
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

在修改后的代码中，我们保证了两个线程获取锁的顺序一致，都先获取 lock1，再获取 lock2。这样就能避免死锁的发生。

总结

死锁在并发编程中是一个常见的问题，但通过合理的设计和避