【Java併發編程】之九：死鎖（含代碼）

當線程需要同時持有多個鎖時，有可能產生死鎖。考慮如下情形：

      線程A當前持有互斥所鎖lock1，線程B當前持有互斥鎖lock2。接下來，當線程A仍然持有lock1時，它試圖獲取lock2，因爲線程B正持有lock2，因此線程A會阻塞等待線程B對lock2的釋放。如果此時線程B在持有lock2的時候，也在試圖獲取lock1，因爲線程A正持有lock1，因此線程B會阻塞等待A對lock1的釋放。二者都在等待對方所持有鎖的釋放，而二者卻又都沒釋放自己所持有的鎖，這時二者便會一直阻塞下去。這種情形稱爲死鎖。

      下面給出一個兩個線程間產生死鎖的示例，如下：

public class Deadlock extends Object {
    private String objID;

    public Deadlock(String id) {
        objID = id;
    }

    public synchronized void checkOther(Deadlock other) {
        print("entering checkOther()");
        try { Thread.sleep(2000); }
        catch ( InterruptedException x ) { }
        print("in checkOther() - about to " + "invoke 'other.action()'");

        //調用other對象的action方法，由於該方法是同步方法，因此會試圖獲取other對象的對象鎖
        other.action();
        print("leaving checkOther()");
    }

    public synchronized void action() {
        print("entering action()");
        try { Thread.sleep(500); }
        catch ( InterruptedException x ) { }
        print("leaving action()");
    }

    public void print(String msg) {
        threadPrint("objID=" + objID + " - " + msg);
    }

    public static void threadPrint(String msg) {
        String threadName = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(threadName + ": " + msg);
    }

    public static void main(String[] args) {
        final Deadlock obj1 = new Deadlock("obj1");
        final Deadlock obj2 = new Deadlock("obj2");

        Runnable runA = new Runnable() {
                public void run() {
                    obj1.checkOther(obj2);
                }
            };

        Thread threadA = new Thread(runA, "threadA");
        threadA.start();

        try { Thread.sleep(200); }
        catch ( InterruptedException x ) { }

        Runnable runB = new Runnable() {
                public void run() {
                    obj2.checkOther(obj1);
                }
            };

        Thread threadB = new Thread(runB, "threadB");
        threadB.start();

        try { Thread.sleep(5000); }
        catch ( InterruptedException x ) { }

        threadPrint("finished sleeping");

        threadPrint("about to interrupt() threadA");
        threadA.interrupt();

        try { Thread.sleep(1000); }
        catch ( InterruptedException x ) { }

        threadPrint("about to interrupt() threadB");
        threadB.interrupt();

        try { Thread.sleep(1000); }
        catch ( InterruptedException x ) { }

        threadPrint("did that break the deadlock?");
    }
}

     運行結果如下：

     從結果中可以看出，在執行到other.action（）時，由於兩個線程都在試圖獲取對方的鎖，但對方都沒有釋放自己的鎖，因而便產生了死鎖，在主線程中試圖中斷兩個線程，但都無果。

     大部分代碼並不容易產生死鎖，死鎖可能在代碼中隱藏相當長的時間，等待不常見的條件地發生，但即使是很小的概率，一旦發生，便可能造成毀滅性的破壞。避免死鎖是一件困難的事，遵循以下原則有助於規避死鎖： 

     1、只在必要的最短時間內持有鎖，考慮使用同步語句塊代替整個同步方法；

     2、儘量編寫不在同一時刻需要持有多個鎖的代碼，如果不可避免，則確保線程持有第二個鎖的時間儘量短暫；

     3、創建和使用一個大鎖來代替若干小鎖，並把這個鎖用於互斥，而不是用作單個對象的對象級別鎖；