鎖是個非常有用的工具，運用場景非常多，因為它使用起來非常簡單，而且易于理解。但同時它也會帶來一些困擾，那就是可能會引起死鎖，一旦產生死鎖，就會造成系統(tǒng)功能不可用。

死鎖的概念

那什么是死鎖呢？所謂死鎖： 是指兩個或兩個以上的進程在執(zhí)行過程中，由于競爭資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現象，若無外力作用，它們都將無法推進下去。此時稱系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)或系統(tǒng)產生了死鎖，這些永遠在互相等待的進程稱為死鎖進程。

死鎖產生的必要條件

1）互斥條件：指進程對所分配到的資源進行排它性使用，即在一段時間內某資源只由一個進程占用。如果此時還有其它進程請求資源，則請求者只能等待，直至占有資源的進程用畢釋放。

2）請求和保持條件：指進程已經保持至少一個資源，但又提出了新的資源請求，而該資源已被其它進程占有，此時請求進程阻塞，但又對自己已獲得的其它資源保持不放。

3）不剝奪條件：指進程已獲得的資源，在未使用完之前，不能被剝奪，只能在使用完時由自己釋放。

4）環(huán)路等待條件：指在發(fā)生死鎖時，必然存在一個進程——資源的環(huán)形鏈，即進程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一個P1占用的資源；P1正在等待P2占用的資源，……，Pn正在等待已被P0占用的資源。

死鎖代碼實例

public class DeadLockDemo {
  private static String A = "A";
  private static String B = "B";
  public static void main(String[] args) {
    new DeadLockDemo().deadLock();
  }
  /**
   * 死鎖
   * @author fuyuwei
   * 2017年5月13日 下午9:27:32
   */
  private void deadLock() {
    Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
      @SuppressWarnings("static-access")
      @Override
      public void run() {
        synchronized (A) {
          try {
            Thread.currentThread().sleep(2000);
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
          synchronized (B) {
            System.out.println("1");
          }
        }
      }
    });
    Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        synchronized (B) {
          synchronized (A) {
            System.out.println("2");
          }
        }
      }
    });
    t1.start();
    t2.start();
  }
}

線程A睡眠2秒之后鎖定B同步打印1，但是這時候B已經被第二個線程鎖定，并且第二天線程又鎖定A打印2，就這樣A等待B但是握著B不放，B等待A但是握著A不放，就產生了死鎖。

當然這段代碼純粹是為了演示死鎖，在實際工作中基本上不會出現這種代碼。在實際工作中線程可能拿到一個數據庫鎖，釋放鎖的時候拋出了異常，沒釋放掉。

一旦出現死鎖，業(yè)務是可感知的，因為不能繼續(xù)提供服務了，那么只能通過dump線程查看到底是哪個線程出現了問題，以下線程信息告訴我們是DeadLockDemo類的第42行和第31行引起的死鎖。

"Thread-2" prio=5 tid=7fc0458d1000 nid=0x116c1c000 waiting for monitor entry [116c1b000
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at com.ifeve.book.forkjoin.DeadLockDemo$2.run(DeadLockDemo.java:42)
- waiting to lock <7fb2f3ec0> (a java.lang.String)
- locked <7fb2f3ef8> (a java.lang.String)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:695)
"Thread-1" prio=5 tid=7fc0430f6800 nid=0x116b19000 waiting for monitor entry [116b18000
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at com.ifeve.book.forkjoin.DeadLockDemo$1.run(DeadLockDemo.java:31)
- waiting to lock <7fb2f3ef8> (a java.lang.String)
- locked <7fb2f3ec0> (a java.lang.String)
at java.lang.Thread.run(Thread.j

避免死鎖的方法

1、避免一個線程同時獲取多個鎖。

2、避免一個線程在鎖內同時占用多個資源，盡量保證每個鎖只占用一個資源。

3、嘗試使用定時鎖，使用lock.tryLock（timeout）來替代使用內部鎖機制。

4、對于數據庫鎖，加鎖和解鎖必須在一個數據庫連接里，否則會出現解鎖失敗的情況。

什么是資源限制

資源限制是指在進行并發(fā)編程時，程序的執(zhí)行速度受限于計算機硬件資源或軟件資源。例如，服務器的帶寬只有2Mb/s，某個資源的下載速度是1Mb/s每秒，系統(tǒng)啟動10個線程下載資源，下載速度不會變成10Mb/s，所以在進行并發(fā)編程時，要考慮這些資源的限制。硬件資源限制有帶寬的上傳/下載速度、硬盤讀寫速度和CPU的處理速度。軟件資源限制有數據庫的連接數和socket連接數等。

資源限制引發(fā)的問題

在并發(fā)編程中，將代碼執(zhí)行速度加快的原則是將代碼中串行執(zhí)行的部分變成并發(fā)執(zhí)行，但是如果將某段串行的代碼并發(fā)執(zhí)行，因為受限于資源，仍然在串行執(zhí)行，這時候程序不僅不會加快執(zhí)行，反而會更慢，因為增加了上下文切換和資源調度的時間。例如，之前看到一段程序使用多線程在辦公網并發(fā)地下載和處理數據時，導致CPU利用率達到100%，幾個小時都不能運行完成任務，后來修改成單線程，一個小時就執(zhí)行完成了。

如何解決資源限制的問題

對于硬件資源限制，可以考慮使用集群并行執(zhí)行程序。既然單機的資源有限制，那么就讓程序在多機上運行。比如使用ODPS、Hadoop或者自己搭建服務器集群，不同的機器處理不同的數據?？梢酝ㄟ^“數據ID%機器數”，計算得到一個機器編號，然后由對應編號的機器處理這筆數據。對于軟件資源限制，可以考慮使用資源池將資源復用。比如使用連接池將數據庫和Socket連接復用，或者在調用對方webservice接口獲取數據時，只建立一個連接。

在資源限制情況下進行并發(fā)編程

如何在資源限制的情況下，讓程序執(zhí)行得更快呢？方法就是，根據不同的資源限制調整程序的并發(fā)度，比如下載文件程序依賴于兩個資源——帶寬和硬盤讀寫速度。有數據庫操作時，涉及數據庫連接數，如果SQL語句執(zhí)行非?？?，而線程的數量比數據庫連接數大很多，則某些線程會被阻塞，等待數據庫連接。

補充知識：初入Java并發(fā)-避免死鎖的常見方法

1、避免一個線程同時獲取多個鎖

2、避免一個線程在鎖內同時占用多個資源，盡量保證每個鎖只占用一個資源

3、嘗試使用定時鎖，使用lock.tryLock(timeout)來替代使用內部鎖機制

4、對于數據庫鎖，加鎖和解鎖必須在一個數據庫連接里，否則會出現解鎖失敗的情況。

以上這篇Java多線程死鎖與資源限制操作就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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