1. Java中導致死鎖的原因

Java中死鎖最簡單的情況是，一個線程T1持有鎖L1并且申請獲得鎖L2，而另一個線程T2持有鎖L2并且申請獲得鎖L1，因為默認的鎖申請操作都是阻塞的，所以線程T1和T2永遠被阻塞了。導致了死鎖。這是最容易理解也是最簡單的死鎖的形式。但是實際環(huán)境中的死鎖往往比這個復雜的多?？赡軙卸鄠€線程形成了一個死鎖的環(huán)路，比如：線程T1持有鎖L1并且申請獲得鎖L2，而線程T2持有鎖L2并且申請獲得鎖L3，而線程T3持有鎖L3并且申請獲得鎖L1，這樣導致了一個鎖依賴的環(huán)路：T1依賴T2的鎖L2，T2依賴T3的鎖L3，而T3依賴T1的鎖L1。從而導致了死鎖。

從這兩個例子，我們可以得出結論，產(chǎn)生死鎖可能性的最根本原因是：線程在獲得一個鎖L1的情況下再去申請另外一個鎖L2，也就是鎖L1想要包含了鎖L2，也就是說在獲得了鎖L1，并且沒有釋放鎖L1的情況下，又去申請獲得鎖L2，這個是產(chǎn)生死鎖的最根本原因。另一個原因是默認的鎖申請操作是阻塞的。

2. Java中如何避免死鎖

既然我們知道了產(chǎn)生死鎖可能性的原因，那么就可以在編碼時進行規(guī)避。Java是面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，程序的最小單元是對象，對象封裝了數(shù)據(jù)和操作，所以Java中的鎖一般也是以對象為單位的，對象的內(nèi)置鎖保護對象中的數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問。所以如果我們能夠避免在對象的同步方法中調(diào)用其它對象的同步方法，那么就可以避免死鎖產(chǎn)生的可能性。如下所示的代碼，就存在死鎖的可能性：

public class ClassB {
  private String address;
  // ...
  
  public synchronized void method1(){
    // do something
  }
  // ... ...
}

public class ClassA {
  private int id;
  private String name;
  private ClassB b;
  // ...
  
  public synchronized void m1(){
    // do something
    b.method1();
  }
  // ... ...
}

上面的ClassA.m1()方法，在對象的同步方法中又調(diào)用了ClassB的同步方法method1()，所以存在死鎖發(fā)生的可能性。我們可以修改如下，避免死鎖：

public class ClassA {
  private int id;
  private String name;
  private ClassB b;
  // ...
  
  public void m2(){
    synchronized(this){
      // do something
    }
    b.method1();
  }
  // ... ...
}

這樣的話減小了鎖定的范圍，兩個鎖的申請就沒有發(fā)生交叉，避免了死鎖的可能性，這是最理性的情況，因為鎖沒有發(fā)生交叉。但是有時是不允許我們這樣做的。此時，如果只有ClassA中只有一個m1這樣的方法，需要同時獲得兩個對象上的鎖，并且不會將實例屬性 b 溢出(return b;)，而是將實例屬性 b 封閉在對象中，那么也不會發(fā)生死鎖。因為無法形成死鎖的閉環(huán)。但是如果ClassA中有多個方法需要同時獲得兩個對象上的鎖，那么這些方法就必須以相同的順序獲得鎖。

比如銀行轉賬的場景下，我們必須同時獲得兩個賬戶上的鎖，才能進行操作，兩個鎖的申請必須發(fā)生交叉。這時我們也可以打破死鎖的那個閉環(huán)，在涉及到要同時申請兩個鎖的方法中，總是以相同的順序來申請鎖，比如總是先申請 id 大的賬戶上的鎖 ，然后再申請 id 小的賬戶上的鎖，這樣就無法形成導致死鎖的那個閉環(huán)。

public class Account {
  private int id;  // 主鍵
  private String name;
  private double balance;
  
  public void transfer(Account from, Account to, double money){
    if(from.getId() > to.getId()){
      synchronized(from){
        synchronized(to){
          // transfer
        }
      }
    }else{
      synchronized(to){
        synchronized(from){
          // transfer
        }
      }
    }
  }

  public int getId() {
    return id;
  }
}

這樣的話，即使發(fā)生了兩個賬戶比如 id=1的和id=100的兩個賬戶相互轉賬，因為不管是哪個線程先獲得了id=100上的鎖，另外一個線程都不會去獲得id=1上的鎖(因為他沒有獲得id=100上的鎖)，只能是哪個線程先獲得id=100上的鎖，哪個線程就先進行轉賬。這里除了使用id之外，如果沒有類似id這樣的屬性可以比較，那么也可以使用對象的hashCode()的值來進行比較。

上面我們說到，死鎖的另一個原因是默認的鎖申請操作是阻塞的，所以如果我們不使用默認阻塞的鎖，也是可以避免死鎖的。我們可以使用ReentrantLock.tryLock()方法，在一個循環(huán)中，如果tryLock()返回失敗，那么就釋放以及獲得的鎖，并睡眠一小段時間。這樣就打破了死鎖的閉環(huán)。

比如：線程T1持有鎖L1并且申請獲得鎖L2，而線程T2持有鎖L2并且申請獲得鎖L3，而線程T3持有鎖L3并且申請獲得鎖L1

此時如果T3申請鎖L1失敗，那么T3釋放鎖L3，并進行睡眠，那么T2就可以獲得L3了，然后T2執(zhí)行完之后釋放L2, L3，所以T1也可以獲得L2了執(zhí)行完然后釋放鎖L1, L2，然后T3睡眠醒來，也可以獲得L1, L3了。打破了死鎖的閉環(huán)。

這些情況，都還是比較好處理的，因為它們都是相關的，我們很容易意識到這里有發(fā)生死鎖的可能性，從而可以加以防備。很多情況的場景都不會很明顯的讓我們察覺到會存在發(fā)生死鎖的可能性。所以我們還是要注意：

一旦我們在一個同步方法中，或者說在一個鎖的保護的范圍中，調(diào)用了其它對象的方法時，就要十而分的小心：

1）如果其它對象的這個方法會消耗比較長的時間，那么就會導致鎖被我們持有了很長的時間；

2）如果其它對象的這個方法是一個同步方法，那么就要注意避免發(fā)生死鎖的可能性了；

最好是能夠避免在一個同步方法中調(diào)用其它對象的延時方法和同步方法。如果不能避免，就要采取上面說到的編碼技巧，打破死鎖的閉環(huán)，防止死鎖的發(fā)生。同時我們還可以盡量使用“不可變對象”來避免鎖的使用，在某些情況下還可以避免對象的共享，比如 new 一個新的對象代替共享的對象，因為鎖一般是對象上的，對象不相同了，也就可以避免死鎖，另外盡量避免使用靜態(tài)同步方法，因為靜態(tài)同步相當于全局鎖。還有一些封閉技術可以使用：比如堆棧封閉，線程封閉，ThreadLocal，這些技術可以減少對象的共享，也就減少了死鎖的可能性。

總結一下：

死鎖的根本原因

1）是多個線程涉及到多個鎖，這些鎖存在著交叉，所以可能會導致了一個鎖依賴的閉環(huán)；

2）默認的鎖申請操作是阻塞的。

所以要避免死鎖，就要在一遇到多個對象鎖交叉的情況，就要仔細審查這幾個對象的類中的所有方法，是否存在著導致鎖依賴的環(huán)路的可能性。要采取各種方法來杜絕這種可能性。

以上所述是小編給大家介紹的java中產(chǎn)生死鎖的原因及如何避免詳解整合，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持！

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