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【老白学 Java】线程死锁是怎么回事

article 2025/1/19 11:28:29

线程死锁是怎么回事

码老白
文章来源：《Head First Java》修炼感悟。

前面学过的线程锁，可以有效地排除线程间的干扰。线程锁固然好用，但还需谨慎使用，稍有不慎就会出现令人痛恨的「线程死锁」。本文带你了解什么是线程死锁以及如何避免。

线程死锁是咋形成的

简单地说，线程死锁就是两个线程互相等待对方持有的对象锁，谁也不肯主动释放导致程序停滞不前。

这就是多线程并发导致的「死锁」问题，它通常具备以下几个特点：

同一时间只能由一个线程占有某个资源；
当前线程请求其它资源但又不想释放自己占有的资源；
只能由线程自主放弃某个资源，系统不会干预；
多个线程相互等待释放某个资源形成循环。

下面我们演示一个线程死锁的情况：

/**
 * 文件：DeadLockDemo.java
 * 描述：一个用于模拟线程死锁问题的程序代码。
 */
public class DeadLockDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 表示两个资源对象
		Object obj1 = new Object();
		Object obj2 = new Object();
		
		// 创建两个线程，并传入两个资源对象
		Thread t1 = new Thread(new DeadLockOne(obj1, obj2));
		Thread t2 = new Thread(new DeadLockTwo(obj1, obj2));
		
		// 启动两个线程
		t1.start();
		t2.start();
	}
}

// 第一个线程处理类
class DeadLockOne implements Runnable {
	// 两个资源的引用对象
	Object obj1;
	Object obj2;
	
	public DeadLockOne(Object obj1, Object obj2) {
		this.obj1 = obj1;
		this.obj2 = obj2;
	}
	
	// 线程处理，按顺序访问资源1->资源2
	public void run() {
		// 持有资源1的钥匙
		synchronized(obj1) {
			System.out.println("thread 1 is executing...");
			
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			
			// 准备访问资源2
			System.out.println("thread 1 is ready to get resource 2...");
			synchronized(obj2) {
				System.out.println("thread 1 gets resource 2...");
			}
		}
	}
}

// 第二个线程处理类
class DeadLockTwo implements Runnable {
	// 两个资源的引用对象
	Object obj1;
	Object obj2;
	
	public DeadLockTwo(Object obj1, Object obj2) {
		this.obj1 = obj1;
		this.obj2 = obj2;
	}
	
	// 线程处理，按顺序访问资源2->资源1
	public void run() {
		synchronized(obj2) {
			System.out.println("thread 2 is executing...");
			
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			
			// 准备访问资源1
			System.out.println("thread 2 is ready to get resource 1...");
			synchronized(obj1) {
				System.out.println("thread 2 gets resource 1...");
			}
		}
	}
}

编译、运行这段代码：
出现线程死锁
可以看到，程序并没有退出，但停在了那个位置不动了。从输出也能看出，线程执行后，线程 2 持有资源 2 准备获取资源 1，而线程 1 持有资源 1 想要获取资源 2，两个线程都在等对方先放手，结果便是无限等待。

如何预防线程死锁

为了避免线程死锁问题，最常用的方法就是对象锁进行排序，所有线程约定好获取对象钥匙的顺序。比如上面的例子，两个线程都按照资源 1 -> 资源 2 的顺序进行获取，就不会发生线程死锁问题。就像这样：

// 线程1处理，按顺序访问资源1->资源2
public void run() {
	// 持有资源1的钥匙
	synchronized(obj1) {
			
		// do something...
			
		synchronized(obj2) {
			System.out.println("thread 1 gets resource 2...");
		}
	}
}

// 线程2处理，按顺序访问资源1->资源2
public void run() {
	// 持有资源1的钥匙
	synchronized(obj1) {
	
		// do something...	
		
		synchronized(obj2) {
			System.out.println("thread 2 gets resource 2...");
		}
	}
}