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线程死锁是指多个线程在资源竞争中陷入僵持状态,无法继续执行运行的原因。这种情况通常发生在多个线程同时占有相互依赖的系统资源,而互不释放的情况下。当资源无法得到释放时,死锁就会产生,导致程序无法继续运行。
死锁的形成主要由以下几个原因引起:
资源竞争
线程A占有资源1的锁,试图获取资源2的锁;同时,线程B占有资源2的锁,试图获取资源1的锁。这种相互等待的状态就是死锁的典型表现。不可剥夺的资源
例如打印机、文件上锁等,线程在获得这些资源后无法及时释放,导致其他线程无法继续操作。信号量使用不当
信号量机制旨在管理资源可用性,但如果使用不当,同样可能导致死锁。以下是一个典型的死锁示例,其中两个线程在线程A尝试获得资源2而线程B尝试获得资源1的情况。
public class TestDeadLock { final static Object o1 = new Object(); final static Object o2 = new Object(); public static void main(String[] args) { // 线程A:先获取o1,再获取o2 Thread t1 = new Thread() { @Override public void run() { synchronized (o1) { System.out.println("线程:" + Thread.currentThread().getName() + " 获取到 o1 对象的锁"); try { System.out.println("休眠1秒"); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("线程:" + Thread.currentThread().getName() + " 去获取 o2 对象的锁"); synchronized (o2) { System.out.println("线程:" + Thread.currentThread().getName() + " 成功获取 o2 对象的锁"); } } } }; // 线程B:先获取o2,再获取o1 Thread t2 = new Thread() { @Override public void run() { synchronized (o2) { System.out.println("线程:" + Thread.currentThread().getName() + " 获取到 o2 对象的锁"); try { System.out.println("休眠1秒"); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("线程:" + Thread.currentThread().getName() + " 去获取 o1 对象的锁"); synchronized (o1) { System.out.println("线程:" + Thread.currentThread().getName() + " 成功获取 o1 对象的锁"); } } } }; t1.start(); t2.start(); } }
在该代码运行时,输出结果会是:
线程:Thread-1 获取到 o2 对象的锁 休眠1秒 线程:Thread-0 获取到 o1 对象的锁 休眠1秒 线程:Thread-0 去获取 o2 对象的锁 线程:Thread-1 去获取 o1 对象的锁
这表明两个线程都占有对方所需的资源,导致双方无法继续执行,直到其中一个线程主动释放资源,但由于它们进入了睡眠状态,这种情况会一直持续下去,直到某个线程被强制中断或者所有线程结束。
资源不互斥
尽管线程尝试使用同步机制,但如果资源不剥夺或不互斥,依然可能导致死锁。确保所有资源都能被正确地互斥是避免死锁的关键。不合理的锁定顺序
线程A先获取o1,线程B再获取o2,而线程B也尝试获取o1,导致双方进入僵持状态。死锁检测与处理
在实际编程中,应该定期检查线程是否存在死锁状态,并采取预防措施,比如使用.SuspendLayout和atinyleach机制以减少死锁风险。理解和避免死锁是Java多线程编程中的关键技能,通过正确的资源管理和主动避免资源持有,可以有效降低程序的死锁风险。
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