java 线程死锁 java线程死锁四个条件

解决死锁需打破互斥、持有并等待、不可增量和循环等待四个条件，常见策略包括：按序请求资源避免持有并循环等待，利用tryLock设置超时打破持有并等待，利用挥发性防止双重检查锁因重排序导致问题，StampedLock等新型锁机制也提供非阻塞或超时机制；设计高锁系统时应减少锁范围、采用无锁数据结构、Actor模型或消息队列解耦，并结合jstack、VisualVM日志等工具进行死诊断锁。

线程死锁是指两个或多个线程无限期地相互等待，导致程序超时不前。解决死锁的关键在于打破死锁形成的四个必要条件：互斥、持有并等待、不可中断和循环等待。

解决方案

避免循环等待：这是最常见的死锁预防策略。通过定义资源获取的全局顺序，强制所有线程遵循相同的顺序请求资源。如果线程需要多个资源，必须遵循预先定义的顺序获取。// 资源类class Resource { public int id； public Resource(int id) { this.id = id； }}// 假设资源1的id是1，资源2的id是2，必须先获取id小的资源 public void transferMoney(Account fromAccount， Account toAccount， int amount) { Resource lock1 = fromAccount.id lt； toAccount.id ? fromAccount ： toAccount； 资源锁2 = fromAccount.id lt； toAccount.id ? toAccount ： fromAccount；synchronized (lock1) { synchronized (lock2) { if (fromAccount.getBalance() lt；amount) { throw new InsufficientFundsException()； } fromAccount.debit(amount)； toAccount.credit(amount)； } }}登录后复制

使用超时机制：在尝试获取锁时设置超时时间。如果线程在指定期限未能获得锁，则放弃并释放已持有的资源，稍后重试。这可以打破“持有并等待”的条件。

立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；Lock lock = new ReentrantLock()；try { if (lock.tryLock(10， TimeUnit.MILLISECONDS)) { try { // 访问共享资源 } finally { lock.unlock()； } } else { // 超时处理：记录日志、重试或放弃 System.out.println(quot；获取锁超时quot；)； }} catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt()；}登录后复制

资源分配图算法：在复杂的系统中，可以使用资源分配图来检测死锁。资源分配图是一种有向图，表示线程对资源的请求和分配情况。通过检测是否存在环路，可以判断是否存在死锁。这种方法比较偏向理论，实际应用中实现不太复杂。

避免持有并等待：尽量避免线程在持有资源的同时等待其他资源。可以间歇请求所有需要的资源，或者在释放所有资源后再次请求。

死锁检测与恢复：定期检测系统中是否存在死锁，如果检测到死锁，则采取措施进行恢复，例如终止一个或多个线程，或者强制释放某些资源。这种方式相对回避，需要负载使用。

死锁发生后如何诊断？

诊断死锁需要借助工具和日志。Java提供了jstack登录后复制命令，可以打印JVM中所有线程的堆栈信息。通过分析堆栈信息，可以找到哪些线程正在等待哪些锁，从而确定死锁的发生。

例如，jstack lt；pidgt；登录后复制（pid是Java进程执行的ID）可以获取线程的转储信息，找到一个BLOCKED状态的线程，查看其等待的锁。一些高级的监控工具，如JConsole、VisualVM，也提供了死锁检测功能。

另外，良好的日志记录习惯也很重要。在关键代码段中记录锁的获取和释放情况，有助于可以快速定位死锁问题。

为什么单例模式的双重检查锁容易出现死锁？

虽然双重检查锁（Double-Checked） Locking）在某些情况下可以提高性能，但如果实现不当，也容易出现死锁。这主要是因为指令重排序的问题。

public class Singleton { private static Singleton instance； private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton()； // 这行代码可能存在问题 } } } return instance； }}登录后复制

在instance = new Singleton()；登录后复制这行代码中，JVM可能会进行指令重排序，导致以下步骤：分配Singleton对象的内存空间。将实例登录后复制变量指向分配的内存空间。初始化Singleton对象。

如果线程A执行到步骤2，但尚未执行步骤3，此时线程B进入getInstance()登录后复制方法，发现实例登录后复制不为null，直接返回实例后复制。但此时实例登录后复制指向的对象尚未初始化，线程B使用该对象可能会导致错误，甚至死锁。今天学点啥

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解决这个问题的方法是使用 volatile 登录后复制关键字修饰实例登录后复制标记，禁止指令重排序。private volatile static Singleton 实例；登录后除了 ReentrantLock，还有其他避免死锁的锁吗？

ReentrantLock 登录后复制提供了 tryLock() 登录后复制方法，可以设置超时时间，从而避免死锁。但其他类型的锁，例如StampedLock登录后复制，也提供了一些死锁的机制。

StampedLock登录后复制提供了清晰的模式：写锁、悲观读锁和乐观读锁。其中，乐观读锁是非阻塞的，可以避免读读之间的死锁。写锁和悲观读锁也提供了tryLock()登录后复制方法，可以设置超时时间。

另外，使用java.util.concurrent登录后复制包提供的并发工具类，例如ExecutorService登录后复制、CountDownLatch登录后复制、CyclicBarrier登录后复制

如何设计一个高并发且避免死锁的系统？

设计高并发且避免死锁的系统是一个复杂的问题，综合考虑多个因素。以下是建议：

尽量减少一些锁的范围：只在必要的时候才使用锁，尽量避免频繁锁的持有时间。

使用无锁数据结构： 例ConcurrentHashMap登录后复制、ConcurrentLinkedQueue登录后复制等。这些数据结构使用CAS（Compare and Swap）操作来出现并发，避免了锁的使用，从而降低了死锁的风险。

使用Actor模型：Actor模型是一个ARM编程模型，将系统拆分为多个独立的Actor，每个Actor 维护自己的状态，并通过消息传递进行通信。Actor之间不共享状态，可以避免死锁。

使用消息队列：消息队列可以解耦不同的组件，降低系统之间的另一个关联。一个组件需要等待组件的响应，可以将存在请求消息队列，异步处理，避免阻塞。

进行代码审查和测试：定期进行代码审查，检查是否潜在的死锁风险。编写单元测试和集成测试，模拟并发场景，尽早发现死锁问题。

最后，没有银弹。在实际开发中，需要根据具体的业务场景和系统架构，选择合适的并发策略和锁机制，才能设计出高同时存在避免死锁的系统。

以上就是如何在Java中处理线程死锁问题的详细内容，更多请关注乐哥常识网其他相关文章！ Java教程：按百分比随机生成对象并添加到ArrayList Java中CyclicBarrier的应用场景 Java中接口默认方法的本质作用