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北大青鸟java培训:在Java程序中处理数据库超时与死锁?
每个使用关系型数据库的程序都可能遇到数据死锁或不可用的情况,而这些情况需要在代码中编程来解决;本文主要介绍与数据库事务死锁等情况相关的重试逻辑概念,此外,还会探讨如何避免死锁等问题,文章以DB2(版本9)与为例进行讲解。
什么是数据库锁定与死锁锁定(Locking)发生在当一个事务获得对某一资源的“锁”时,这时,其他的事务就不能更改这个资源了,这种机制的存在是为了保证数据一致性;在设计与数据库交互的程序时,必须处理锁与资源不可用的情况。
锁定是个比较复杂的概念,仔细说起来可能又需要一大篇,所以在本文中,只把锁定看作是一个临时事件,这意味着如果一个资源被锁定,它总会在以后某个时间被释放。
而死锁发生在当多个进程访问同一数据库时,其中每个进程拥有的锁都是其他进程所需的,由此造成每个进程都无法继续下去。
如何避免锁我们可利用事务型数据库中的隔离级别机制来避免锁的创建,正确地使用隔离级别可使程序处理更多的并发事件(如允许多个用户访问数据),还能预防像丢失修改(LostUpdate)、读“脏”数据(DirtyRead)、不可重复读(NonrepeatableRead)及“虚”(Phantom)等问题。
隔离级别问题现象丢失修改读“脏”数据不可重复读“虚”可重复读取NoNoNoNo读取稳定性NoNoNoYes光标稳定性NoNoYesYes未提交的读NoYesYesYes表1:DB2的隔离级别与其对应的问题现象在只读模式中,就可以防止锁定发生,而不用那些未提交只读隔离级别的含糊语句。
山西电脑培训发现一条SQL语句当使用了下列命令之一时,就应该考虑只读模式了
北大青鸟java培训:如何避免死锁?
什么是死锁,如何避免死锁?线程A需要资源X,而线程B需要资源Y,而双方都掌握有对方所要的资源,这种情况称为死锁(deadlock),或死亡拥抱(thedeadlyembrace)。
在并发程序设计中,江西电脑培训建议死锁(deadlock)是一种十分常见的逻辑错误。
通过采用正确的编程方式,死锁的发生不难避免。
死锁的四个必要条件在计算机专业的教材中,通常都会介绍死锁的四个必要条件。
这四个条件缺一不可,或者说只要破坏了其中任何一个条件,死锁就不可能发生。
我们来复习一下,这四个条件是:互斥(Mutualexclusion):存在这样一种资源,它在某个时刻只能被分配给一个执行绪(也称为线程)使用;持有(Holdandwait):当请求的资源已被占用从而导致执行绪阻塞时,资源占用者不但无需释放该资源,而且还可以继续请求更多资源;不可剥夺(Nopreemption):执行绪获得到的互斥资源不可被强行剥夺,换句话说,只有资源占用者自己才能释放资源;环形等待(Circularwait):若干执行绪以不同的次序获取互斥资源,从而形成环形等待的局面,想象在由多个执行绪组成的环形链中,每个执行绪都在等待下一个执行绪释放它持有的资源。
解除死锁的必要条件不难看出,在死锁的四个必要条件中,第二、三和四项条件比较容易消除。
通过引入事务机制,往往可以消除第二、三两项条件,方法是将所有上锁操作均作为事务对待,一旦开始上锁,即确保全部操作均可回退,同时通过锁管理器检测死锁,并剥夺资源(回退事务)。
这种做法有时会造成较大开销,而且也需要对上锁模式进行较多改动。
消除第四项条件是比较容易且代价较低的办法。
具体来说这种方法约定:上锁的顺序必须一致。
具体来说,我们人为地给锁指定一种类似“水位”的方向性属性。
无论已持有任何锁,该执行绪所有的上锁操作,必须按照一致的先后顺序从低到高(或从高到低)进行,且在一个系统中,只允许使用一种先后次序。
请注意,放锁的顺序并不会导致死锁。
也就是说,尽管按照锁A,锁B,放A,放B这样的顺序来进行锁操作看上去有些怪异,但是只要大家都按先A后B的顺序上锁,便不会导致死锁。
解决方法:1使用事务时,尽量缩短事务的逻辑处理过程,及早提交或回滚事务(细化处理逻辑,执行一段逻辑后便回滚或者提交,然后再执行其它逻辑,直到事物执行完毕提交);2设置死锁超时参数为合理范围,如:3分钟-10分种;超过时间,自动放弃本次操作,避免进程悬挂; 3优化程序,检查并避免死锁现象出现; 4对所有的脚本和SP都要仔细测试,在正是版本之前。
5所有的SP都要有错误处理(通过@error) 6一般不要修改SQLSERVER事务的默认级别。
不推荐强行加锁另外参考的解决方法:按同一顺序访问对象如果所有并发事务按同一顺序访问对象,则发生死锁的可能性会降低。
例如,如果两个并发事务获得Supplier表上的锁,然后获得Part表上的锁,则在其中一个事务完成之前,另一个事务被阻塞在Supplier表上。
第一个事务提交或回滚后,第二个事务继续进行。
不发生死锁。
将存储过程用于所有的数据修改可以标准化访问对象的顺序。
java 死锁
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。
java的死锁是什么,如何避免死锁
我们先看看这样一个生活中的例子:在一条河上有一座桥,桥面较窄,只能容纳一辆汽车通过,无法让两辆汽车并行。如果有两辆汽车A和B分别由桥的两端驶上该桥,则对于A车来说,它走过桥面左面的一段路(即占有了桥的一部分资源),要想过桥还须等待B车让出右边的桥面,此时A车不能前进;对于B车来说,它走过桥面右边的一段路(即占有了桥的一部分资源),要想过桥还须等待A车让出左边的桥面,此时B车也不能前进。两边的车都不倒车,结果造成互相等待对方让出桥面,但是谁也不让路,就会无休止地等下去。这种现象就是死锁。如果把汽车比做进程,桥面作为资源,那麽上述问题就描述为:进程A占有资源R1,等待进程B占有的资源Rr;进程B占有资源Rr,等待进程A占有的资源R1。而且资源R1和Rr只允许一个进程占用,即:不允许两个进程同时占用。结果,两个进程都不能继续执行,若不采取其它措施,这种循环等待状况会无限期持续下去,就发生了进程死锁。
在计算机系统中,涉及软件,硬件资源都可能发生死锁。例如:系统中只有一台CD-ROM驱动器和一台打印机,某一个进程占有了CD-ROM驱动器,又申请打印机;另一进程占有了打印机,还申请CD-ROM。结果,两个进程都被阻塞,永远也不能自行解除。
所谓死锁,是指多个进程循环等待它方占有的资源而无限期地僵持下去的局面。很显然,如果没有外力的作用,那麽死锁涉及到的各个进程都将永远处于封锁状态。从上面的例子可以看出,计算机系统产生死锁的根本原因就是资源有限且操作不当。即:一种原因是系统提供的资源太少了,远不能满足并发进程对资源的需求。这种竞争资源引起的死锁是我们要讨论的核心。例如:消息是一种临时性资源。某一时刻,进程A等待进程B发来的消息,进程B等待进程C发来的消息,而进程C又等待进程A发来的消息。消息未到,A,B,C三个进程均无法向前推进,也会发生进程通信上的死锁。另一种原因是由于进程推进顺序不合适引发的死锁。资源少也未必一定产生死锁。就如同两个人过独木桥,如果两个人都要先过,在独木桥上僵持不肯后退,必然会应竞争资源产生死锁;但是,如果两个人上桥前先看一看有无对方的人在桥上,当无对方的人在桥上时自己才上桥,那麽问题就解决了。所以,如果程序设计得不合理,造成进程推进的顺序不当,也会出现死锁。