Java线程死锁

一、线程死锁定义

线程死锁指的是两个或两个以上线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力干涉这些线程都将无法继续执行下去。

二、线程死锁原因

线程死锁的原因一般为：多个线程互相竞争共享资源，在每个线程未释放自己已拥有的资源之前，请求等待其他线程释放它们已经占有的资源，从而导致所有的线程都无法进行下去。

要形成死锁必须同时满足以下4个条件：

• 互斥：线程在同一时刻只能占用一个资源。
• 占有并等待：线程已经持有至少一个资源，并在等待获取其他线程占有的资源。
• 不可抢占：其他线程不能夺取已经被线程占有的资源，只能在该占有者释放该资源后方可抢占。
• 循环等待：线程间存在资源循环等待的关系，当每个线程都在等待其他线程释放资源时就会形成死锁。

三、代码实例

下面是一个典型的造成线程死锁的代码实例。这段代码模拟了两个线程使用两个共享资源的情形：

public class ThreadDeadlockExample {
   public static void main(String[] args) {
      Object lock1 = new Object();
      Object lock2 = new Object();

      // Thread-1
      Thread t1 = new Thread(() -> {
         synchronized (lock1) {
            System.out.println("Thread-1: lock1 has been held.");
            try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}
            synchronized (lock2) {
               System.out.println("Thread-1: lock2 has been held.");
            }
         }
      });

      // Thread-2
      Thread t2 = new Thread(() -> {
         synchronized (lock2) {
            System.out.println("Thread-2: lock2 has been held.");
            try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}
            synchronized (lock1) {
               System.out.println("Thread-2: lock1 has been held.");
            }
         }
      });

      t1.start();
      t2.start();
   }
}

在上述代码中，两个线程分别获取第一个锁lock1和第二个锁lock2，并在占有一个锁的同时等待获取另一个锁，这将形成死锁，从而导致程序无法继续往下执行。

四、解决方法

避免线程死锁主要需要遵循以下规则：

• 避免使用多把锁，尽量使用一把锁。
• 如果必须使用多把锁，请确保多个锁的获取顺序一致，即每个线程获取锁的顺序相同。
• 避免一个线程占用多个锁的情况。
• 使用定时锁，即当一个线程尝试获取一把锁时，如果等待时间过长则释放当前所有已经占用的锁，避免造成死锁。Java中ReentrantLock类提供了一个tryLock()方法可以实现定时锁。

五、小结

线程死锁是一个多线程编程中容易遇到的问题，要避免死锁的出现必须注意多线程间的竞争资源问题。需要遵循锁的规则，尽量减少锁的使用，避免一个线程占用多个锁，使用定时锁等措施，才能尽可能地减少线程死锁的发生。