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关于java中死锁的总结

关于死锁,估计很多程序员都碰到过,并且有时候这种情况出现之后的问题也不是非常好排查,下面整理的就是自己对死锁的认识,以及通过一个简单的例子来来接死锁的发生,自己是做python开发的,但是对于死锁的理解一直是一种模糊的概念,也是想过这次的整理更加清晰的认识这个概念。

用来理解的例子是一个简单的生产者和消费者模型,这里是有一个生产者,有两个消费者,并且注意代码中使用notify方法的代码行

package study_java.ex11;import java.util.LinkedList;import java.util.List;public class PCDemo1 { public static void main(String[] args){ Pool pool = new Pool(); Producter p1 = new Producter(pool); p1.setName("p1"); Consumer c1 = new Consumer(pool); Consumer c2 = new Consumer(pool); c1.setName("c1"); c2.setName("c2"); p1.start(); c1.start(); c2.start(); }}class Pool{ private List<Integer> list = new LinkedList<Integer>(); private int Max = 1; public void addLast(int n){ String name = Thread.currentThread().getName(); synchronized (this){ while (list.size() >= Max){ try{ System.out.println(name+".wait()"); this.wait(); } catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } System.out.println(name + "+" + n); list.add(new Integer(n)); System.out.println(name + ".notify()"); this.notify(); // 注意这里是调用的是notify方法 } } public int remove(){ String name = Thread.currentThread().getName(); synchronized (this){ while (list.size() == 0){ try{ System.out.println(name + ".wait()"); this.wait(); } catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } System.out.println(name + "-" + 0); int no = list.remove(0); System.out.println(name + ".notify()"); this.notify(); // 注意这里是调用的是notify方法 return no; } }}// 生产者class Producter extends Thread{ private Pool pool; static int i = 1; public Producter(Pool pool){ this.pool = pool; } public void run(){ while (true){ pool.addLast(i++); System.out.println("生产者生产了"+i+"号"); } }}// 消费者class Consumer extends Thread{ private Pool pool; public Consumer(Pool pool){ this.pool = pool; } public void run(){ while (true){ int no = pool.remove(); System.out.println("消费者消费了"+no+"号"); } }}

这段代码的运行效果是日志,在最后程序卡主不动了:

c1.wait()p1+1p1.notify()c1-0c1.notify()消费者消费了1号c1.wait()生产者生产了2号p1+2p1.notify()c1-0c1.notify()消费者消费了2号c1.wait()生产者生产了3号p1+3p1.notify()c1-0c1.notify()消费者消费了3号c1.wait()生产者生产了4号p1+4p1.notify()c1-0c1.notify()消费者消费了4号c1.wait()生产者生产了5号p1+5p1.notify()c1-0c1.notify()消费者消费了5号c1.wait()生产者生产了6号p1+6p1.notify()生产者生产了7号c1-0c1.notify()消费者消费了6号c1.wait()p1+7p1.notify()生产者生产了8号p1.wait()c2-0c2.notify()消费者消费了7号c2.wait()c1.wait()p1+8p1.notify()生产者生产了9号p1.wait()c2-0c2.notify()消费者消费了8号c2.wait()c1.wait()

对上面的出现卡主的情况进行分析,理解为啥会卡主:

从这次的执行效果可以看出第一次是c1抢到了执行权,但是这个时候pool是空所以c1没有可以消费的对象,被放入到了等待队列

接着p1抢到了执行权,生产了1个,然后p1.notify(),这个时候等待队列里只有c1,所以c1被唤醒,c1消费了1个,然后c1.notify(), 这个时候等待队列也没有等待的,这个时候有被c1抢到了执行权,但是pool里没有可以消费的内容,所以c1.wait() 进入到等待队列

这个时候p1抢到执行权,生产了1个,然后p1.notify(),这个时候等待队列里只有c1,所以c1被唤醒,c1也抢到了执行权,消费了1个,然后c1.notify()同样这个时候等待队列里没有等待的,c1这次又抢到了执行权,但pool里没有可以消费的内容,所以c1.wait(),进入到等待队列

p1 又抢到了执行权,生产1个,然后p1.notify(),这个时候等待队列里只有c1,所以c1被唤醒,c1也抢到了执行权,消费了1个,然后c1.notify()同样这个时候等待队列里没有等待的,c1这次又抢到了执行权,但pool里没有可以消费的内容,所以c1.wait(),进入到等待队列

.......这种情况重复了几次

但是运行到下面这段的时候问题出现了:

p1+7p1.notify()生产者生产了8号p1.wait()c2-0c2.notify()消费者消费了7号c2.wait()c1.wait()p1+8p1.notify()生产者生产了9号p1.wait()c2-0c2.notify()消费者消费了8号c2.wait()c1.wait()

继续进行分析,中间重复的部分不做分析了,和前面的过程是一样的

这个时候等待队里里依然是c1 这个时候p1抢到了执行权,生产了1个,p1.notify() 这个时候等待队列里只有c1,所以c1被唤醒,但是c1没有抢过p1,p1自己又抢到了执行权,但是这个时候pool里面已经有内容,所以p1没有生产,p1.wait(),p1进入等待队列

这个时候c2抢到了执行权,c2消费1个,c2.notify() 这个时候等待队里是p1,p1被唤醒,但是这个时候c2抢到了执行权,但是pool没有内容可以消费所以c2.wait() 进入等待队列

接着c1抢到了执行权,同样pool没有可以消费的内容,c1.wait() 进入到等待队列

p1这个时候抢到了执行权,p1生产了1个,接着p1.notify() 这个时候等待队列里有c1和c2,但是只有一个会被唤醒,不管是哪个,结果没抢过p1,p1再次拿到执行权,但是这个时候pool已经有内容,所以p1.wait() p1进入等待队列

从下面是c2执行,可以看出刚才是c2被唤醒了,这个时候c2也拿到了执行权消费了1个。c2.notify() 等待队列里这个时候有c1 和p1 但是这个时候c2 自己抢到了执行权,但是没有可以消费的,c2.wait() c2 进入等待队列不巧的是刚才抢到执行权的正好是c1,所以c1继续wait,再次进入等待队列

到这个时候p1 c1 c2 都进入等待队列里,都在等待唤醒,也就出现了程勋最后卡住不动的情况

 

解决的方法有两种:

第一种:其实解决上面的方法也比较简单,就是把调用notify的地方全部换成notifyAll方法

notify和notifyAll的区别是,当执行notifyAll的时候会唤醒所有等待的线程,从而避免之前的都在等待队列等待的问题

第二种:就是wait()的时候加上超时参数,不是像之前一直傻等,而是在超过既定的时间之后自己唤醒