【多线程】-- 11 死锁、Lock锁
多线程
7 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,就可能会发生死锁的问题。
package com.duo.deadlock;//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 hua = new MakeUp(0, "Hua");MakeUp hong = new MakeUp(1, "Hong");hua.start();hong.start();}
}class LipStick {
}class Mirror {
}class MakeUp extends Thread {static final LipStick lipStick = new LipStick();static final Mirror mirror = new Mirror();int choice;String girlName;public MakeUp(int choice, String girlName) {this.choice = choice;this.girlName = girlName;}@Overridepublic void run() {try {makeup();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}private void makeup() throws InterruptedException {if (choice == 0) {synchronized (lipStick) {System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");Thread.sleep(1000);synchronized (mirror) {System.out.println(this.girlName + "获得镜子的锁");}}} else {synchronized (mirror) {System.out.println(this.girlName + "获得镜子的锁");Thread.sleep(2000);synchronized (lipStick) {System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");}}}}
}
运行结果:

此时发现,运行窗口会卡顿且不会自动停止,正是由于上述代码makeup() {}中出现了死锁现象。
倘若对代码进行如下改动:
private void makeup() throws InterruptedException {if (choice == 0) {synchronized (lipStick) {System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");Thread.sleep(1000);}synchronized (mirror) {System.out.println(this.girlName + "获得镜子的锁");}} else {synchronized (mirror) {System.out.println(this.girlName + "获得镜子的锁");Thread.sleep(2000);}synchronized (lipStick) {System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");}}
}
运行结果:

可以看到,将makeup() {}中的synchronized {}块并列排放,死锁消除,程序正常运行停止。
- 死锁避免方法
- 产生死锁的四个必要条件:
- 互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用
- 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
- 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
- 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
- 上述四个必要条件中,只要想办法突破其中任意一个或多个条件,就可以避免死锁发生。
- 产生死锁的四个必要条件:
8 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
未加Lock锁之前:
package com.duo.deadlock;//测试Lock锁
public class LockTest {public static void main(String[] args) {LockTest1 lockTest1 = new LockTest1();new Thread(lockTest1).start();new Thread(lockTest1).start();new Thread(lockTest1).start();}
}class LockTest1 implements Runnable {int ticketNum = 10;@Overridepublic void run() {while (true) {if (ticketNum > 0) {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(ticketNum--);} else {break;}}}
}
运行结果:

可以看到,此时的线程是不安全的。
加入Lock锁之后:
package com.duo.deadlock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;//测试Lock锁
public class LockTest {public static void main(String[] args) {LockTest1 lockTest1 = new LockTest1();new Thread(lockTest1).start();new Thread(lockTest1).start();new Thread(lockTest1).start();}
}class LockTest1 implements Runnable {int ticketNum = 10;//定义lock锁private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {while (true) {try {lock.lock(); //加锁if (ticketNum > 0) {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(ticketNum--);} else {break;}}finally {lock.unlock(); //解锁}}}
}
运行结果:

注意到此时的结果实际上是挨个”排队“输出的。
【synchronized与Lock的对比】
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Lock是显式锁(手动开启和关闭锁,不要忘记关闭锁),而synchronized是隐式锁,出了作用域自动释放
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Lock只有代码块锁,synchronized有代码块和方法锁
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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(可提供更多的子类)
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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)