巷尾的酒吧

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死锁     死锁是这样一种情形:多个线程同时被阻塞,它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。由于线程被无限期地阻塞,因此程序不可能正常终止。     导致死锁的根源在于不适当地运用“synchronized”关键词来管理线程对特定对象的访问。“synchronized”关键词的作用是,确保在某个时刻只有一个线程被允许执行特定的代码块,因此,被允许执行的线程首先必须拥有对变量或对象的排他性的访问权。当线程访问对象时,线程会给对象加锁,而这个锁导致其它也想访问同一对象的线程被阻塞,直至第一个线程释放它加在对象上的锁。     由于这个原因,在使用“synchronized”关键词时,很容易出现两个线程互相等待对方做出某个动作的情形。代码一是一个导致死锁的简单例子。   //代码一 class Deadlocker {  int field_1;  private Object lock_1 = new int[1];  int field_2;  private Object lock_2 = new int[1];   public void method1(int value) {   “synchronized” (lock_1) {    “synchronized” (lock_2) {     field_1 = 0; field_2 = 0;    }   }  }   public void method2(int value) {   “synchronized” (lock_2) {    “synchronized” (lock_1) {     field_1 = 0; field_2 = 0;    }   }  } }       参考代码一,考虑下面的过程:     ◆ 一个线程(ThreadA)调用method1()。     ◆ ThreadA在lock_1上同步,但允许被抢先执行。     ◆ 另一个线程(ThreadB)开始执行。     ◆ ThreadB调用method2()。     ◆ ThreadB获得lock_2,继续执行,企图获得lock_1。但ThreadB不能获得lock_1,因为ThreadA占有lock_1。     ◆ 现在,ThreadB阻塞,因为它在等待ThreadA释放lock_1。     ◆ 现在轮到ThreadA继续执行。ThreadA试图获得lock_2,但不能成功,因为lock_2已经被ThreadB占有了。     ◆ ThreadA和ThreadB都被阻塞,程序死锁。     当然,大多数的死锁不会这么显而易见,需要仔细分析代码才能看出,对于规模较大的多线程程序来说尤其如此。好的线程分析工具,例如JProbe Threadalyzer能够分析死锁并指出产生问题的代码位置。     隐性死锁     隐性死锁由于不规范的编程方式引起,但不一定每次测试运行时都会出现程序死锁的情形。由于这个原因,一些隐性死锁可能要到应用正式发布之后才会被发现,因此它的危害性比普通死锁更大。下面介绍两种导致隐性死锁的情况:加锁次序和占有并等待。     加锁次序     当多个并发的线程分别试图同时占有两个锁时,会出现加锁次序冲突的情形。如果一个线程占有了另一个线程必需的锁,就有可能出现死锁。考虑下面的情形,ThreadA和ThreadB两个线程分别需要同时拥有lock_1、lock_2两个锁,加锁过程可能如下:     ◆ ThreadA获得lock_1;     ◆ ThreadA被抢占,VM调度程序转到ThreadB;     ◆ ThreadB获得lock_2;     ◆ ThreadB被抢占,VM调度程序转到ThreadA;     ◆ ThreadA试图获得lock_2,但lock_2被ThreadB占有,所以ThreadA阻塞;     ◆ 调度程序转到ThreadB;     ◆ ThreadB试图获得lock_1,但lock_1被ThreadA占有,所以ThreadB阻塞;     ◆ ThreadA和ThreadB死锁。     必须指出的是,在代码丝毫不做变动的情况下,有些时候上述死锁过程不会出现,VM调度程序可能让其中一个线程同时获得lock_1和lock_2两个锁,即线程获取两个锁的过程没有被中断。在这种情形下,常规的死锁检测很难确定错误所在。     占有并等待     如果一个线程获得了一个锁之后还要等待来自另一个线程的通知,可能出现另一种隐性死锁,考虑代码二。   //代码二 public class queue {  static java.lang.Object queueLock_;  Producer producer_;  Consumer consumer_;   public class Producer {   void produce() {    while (!done) {     “synchronized” (queueLock_) {      produceItemAndAddItToQueue();      “synchronized” (consumer_) {       consumer_.notify();      }     }    }   }    public class Consumer {    consume() {     while (!done) {      “synchronized” (queueLock_) {       “synchronized” (consumer_) {        consumer_.wait();       }       removeItemFromQueueAndProcessIt();      }     }    }   }  } }       在代码二中,Producer向队列加入一项新的内容后通知Consumer,以便它处理新的内容。问题在于,Consumer可能保持加在队列上的锁,阻止Producer访问队列,甚至在Consumer等待Producer的通知时也会继续保持锁。这样,由于Producer不能向队列添加新的内容,而Consumer却在等待Producer加入新内容的通知,结果就导致了死锁。     在等待时占有的锁是一种隐性的死锁,这是因为事情可能按照比较理想的情况发展—Producer线程不需要被Consumer占据的锁。尽管如此,除非有绝对可靠的理由肯定Producer线程永远不需要该锁,否则这种编程方式仍是不安全的。有时“占有并等待”还可能引发一连串的线程等待,例如,线程A占有线程B需要的锁并等待,而线程B又占有线程C需要的锁并等待等。     要改正代码二的错误,只需修改Consumer类,把wait()移出“synchronized”()即可。
posted on 2012-10-17 15:48 abing 阅读(312) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: thread

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