什麼是執行緒死鎖如何解決（螞蟻金服面試題）

認識執行緒死鎖

多個執行緒同時被阻塞，它們中的乙個或者全部都在等待某個資源被釋放。由於執行緒被無限期地阻塞，因此程式不可能正常終止。

如下圖所示，執行緒 a 持有資源 2，執行緒 b 持有資源 1，他們同時都想申請對方的資源，所以這兩個執行緒就會互相等待而進入死鎖狀態。

死鎖示意圖

下面通過乙個例子來說明執行緒死鎖,**模擬了上圖的死鎖的情況 (****於《併發程式設計之美》)：

1
public
class
deadlockdemo  catch
(interruptedexception e) 
14                 system.out.println(thread.currentthread() + "waiting get resource2");
15synchronized
(resource2) 18}
19         }, "執行緒 1").start();
2021
new thread(() -> catch
(interruptedexception e) 
29                 system.out.println(thread.currentthread() + "waiting get resource1");
30synchronized
(resource1) 33}
34         }, "執行緒 2").start();35}
36 }

output

1 thread[執行緒 1,5,main]get resource1
2 thread[執行緒 2,5,main]get resource2
3 thread[執行緒 1,5,main]waiting get resource2
4 thread[執行緒 2,5,main]waiting get resource1

執行緒 a 通過synchronized (resource1)獲得 resource1 的監視器鎖，然後通過thread.sleep(1000);讓執行緒 a 休眠 1s 為的是讓執行緒 b 得到執行然後獲取到 resource2 的監視器鎖。執行緒 a 和執行緒 b 休眠結束了都開始企圖請求獲取對方的資源，然後這兩個執行緒就會陷入互相等待的狀態，這也就產生了死鎖。上面的例子符合產生死鎖的四個必要條件。

學過作業系統的朋友都知道產生死鎖必須具備以下四個條件：

互斥條件：該資源任意乙個時刻只由乙個執行緒占用。

請求與保持條件：乙個程序因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。

不剝奪條件:執行緒已獲得的資源在末使用完之前不能被其他執行緒強行剝奪，只有自己使用完畢後才釋放資源。

迴圈等待條件:若干程序之間形成一種頭尾相接的迴圈等待資源關係。

如何避免執行緒死鎖?

破壞互斥條件

這個條件我們沒有辦法破壞，因為我們用鎖本來就是想讓他們互斥的（臨界資源需要互斥訪問）。

破壞請求與保持條件

一次性申請所有的資源。

破壞不剝奪條件

占用部分資源的執行緒進一步申請其他資源時，如果申請不到，可以主動釋放它占有的資源。

破壞迴圈等待條件

靠按序申請資源來預防。按某一順序申請資源，釋放資源則反序釋放。破壞迴圈等待條件。

我們對執行緒 2 的**修改成下面這樣就不會產生死鎖了。

1
new thread(() -> catch
(interruptedexception e) 
9                 system.out.println(thread.currentthread() + "waiting get resource2");
10synchronized
(resource2) 13}
14         }, "執行緒 2").start();

output

1 thread[執行緒 1,5,main]get resource1
2 thread[執行緒 1,5,main]waiting get resource2
3 thread[執行緒 1,5,main]get resource2
4 thread[執行緒 2,5,main]get resource1
5 thread[執行緒 2,5,main]waiting get resource2
6 thread[執行緒 2,5,main]get resource2
78 process finished with exit code 0

我們分析一下上面的**為什麼避免了死鎖的發生?

執行緒 1 首先獲得到 resource1 的監視器鎖,這時候執行緒 2 就獲取不到了。然後執行緒 1 再去獲取 resource2 的監視器鎖，可以獲取到。然後執行緒 1 釋放了對 resource1、resource2 的監視器鎖的占用，執行緒 2 獲取到就可以執行了。這樣就破壞了破壞迴圈等待條件，因此避免了死鎖。

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