线程死锁问题

1、引言

　　5个哲学家的故事：

　　5个哲学家去吃饭，菜饭都上齐了，筷子也上了，但是一人只有一只筷子，每个人，先思考一会，把筷子借给别人，然后，别人吃完了，自己再吃。但是假如这5个人都饿了，他们就会拿起自己的筷子，而筷子只有一只，大家都在等待这个别人放下那一只筷子，然后好拿过来吃饭，而没有任何一个人愿意先放下筷子，所以，就出现了死锁。

　　所以，死锁就是两个线程都掌握着另一个线程下一步需要访问的资源，而两个线程却都不愿意放弃自己手中的资源而导致的线程阻塞。

2、死锁示例

　　代码详解放注释中：

　　（1）创建两个锁对象

<span style="font-size:18px;">public class MyLock {

//首先，创造出我的两个锁，就是创造两个任意对象，是我的a锁和b锁
public static final Object objA = new Object();
public static final Object objB = new Object();
}</span>

　　（2）死锁类内部示范

<span style="font-size:18px;">public class DieLock extends Thread {

//定义标记
private boolean flag;

//构造方法传入标记值
public DieLock(boolean flag) {
this.flag = flag;
}

//重写run方法
@Override
public void run() {
if (flag) {
synchronized (MyLock.objA) {
System.out.println("true -- objA");//d1执行到这里，接下来该访问b锁，但是b锁在d2的手里，d2接下来该访问
//a锁，但是a锁在d1的手里，然后两个都不想放锁，谁也执行不了，就形成了死锁。--stop
synchronized (MyLock.objB) { //d1
System.out.println("true -- objB");
}
}
} else {
synchronized (MyLock.objB) {
System.out.println("false -- objB");//d2
synchronized (MyLock.objA) { //d2
System.out.println("false -- objA");
}
}
}
}
}</span>

　　（3）测试类

<span style="font-size:18px;">public class DieLockDemo { //测试类
public static void main(String[] args) {

//创建对象
DieLock d1 = new DieLock(true);
DieLock d2 = new DieLock(false);

//start()方法内部会自动调用run方法
d1.start();
d2.start();
}
}</span>

　　由于d1和d2都在等待对方所握有的资源，而双方都不选择主动放弃，所以就形成了死锁。

3、死锁的发生条件

　　　　　　　　　　　　


　　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，在末使用完之前，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。

4、死锁的解决办法

　　首先看一个进程的五态图：

　　　　　　　　　　　　　　


　　等待资源的状态就是线程的阻塞状态，操作系统中解决死锁的办法有很多：

　　死锁预防

　　　　破坏导致死锁必要条件中的任意一个就可以预防死锁。例如，要求用户申请资源时一次性申请所需要的全部资源，这就破坏了保持和等待条件；将资源分层，得到上一层资源后，才能够申请下一层资源，它破坏了环路等待条件。预防通常会降低系统的效率。

 　　死锁避免

　　　　避免是指进程在每次申请资源时判断这些操作是否安全，例如，使用银行家算法。死锁避免算法的执行会增加系统的开销。

　　　　预防死锁的几种策略，会严重地损害系统性能。因此在避免死锁时，要施加较弱的限制，从而获得 较满意的系统性能。由于在避免死锁的策略中，允许进程动态地申请资源。因而，系统在进行资源分配之前预先计算资源分配的安全性。若此次分配不会导致系统进入不安全状态，则将资源分配给进程；否则，进程等待。最具有代表性的避免死锁算法是银行家算法。

　　死锁检测

　　　　死锁预防和避免都是事前措施，而死锁的检测则是判断系统是否处于死锁状态，如果是，则执行死锁解除策略。这需要首先为每个进程和每个资源指定一个唯一的号码；然后建立资源分配表和进程等待表。

　　死锁解除

　　　　这是与死锁检测结合使用的，它使用的方式就是剥夺。即将某进程所拥有的资源强行收回，分配给其他的进程。当发现有进程死锁后，便应立即把它从死锁状态中解脱出来，常采用的方法有：

　　　　剥夺资源：从其它进程剥夺足够数量的资源给死锁进程，以解除死锁状态；

　　　　撤消进程：可以直接撤消死锁进程或撤消代价最小的进程，直至有足够的资源可用，死锁状态.消除为止；所谓代价是指优先级、运行代价、进程的重要性和价值等。

5、附：

　　死锁预防的缺点：如果都要等到资源齐全时候才能开始运行，就会大大降低系统运行的效率，如果有几个资源就运行几个资源，效率就会提升。

　　系统效率：指系统的资源是否全部利用上，利用率高则效率高；利用率低则效率低。

　　系统开销：需要额外做一些判断或处理操作，从而增加了系统的工作量，这样叫做增加了系统开销。