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Java 内存模型与死锁:深入理解并发编程中的死锁问题

2024-02-04 21:25

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Java 内存模型(JMM)是一套规范,它定义了 Java 程序中变量是如何在多个线程之间共享的。JMM 规定了线程如何从主内存中读取和写入变量,以及如何将变量的值存储到主内存中。

死锁是并发编程中常见的一种问题,它发生在两个或多个线程等待彼此释放锁的情况。当一个线程持有某个锁时,如果另一个线程也试图获取该锁,那么第二个线程就会被阻塞。如果两个线程都持有彼此需要的锁,那么就会发生死锁。

为了解决死锁问题,可以使用以下几种方法:

下面是一个演示死锁的示例代码:

public class DeadlockExample {

    private static Object lock1 = new Object();
    private static Object lock2 = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("Thread 1 acquired both locks");
                }
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("Thread 2 acquired both locks");
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

在这个示例代码中,两个线程同时尝试获取两个锁。线程 1 先获取了锁 1,然后尝试获取锁 2。线程 2 先获取了锁 2,然后尝试获取锁 1。由于两个线程都持有彼此需要的锁,因此发生了死锁。

为了解决这个死锁问题,可以对代码进行修改,如下:

public class DeadlockExample {

    private static Object lock1 = new Object();
    private static Object lock2 = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("Thread 1 acquired both locks");
                }
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("Thread 2 acquired both locks");
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();

        thread1.join();
        thread2.join();
    }
}

在这个修改后的代码中,我们使用了 join() 方法来等待线程执行完毕。这样,就可以确保线程 1 在获取了锁 1 后再获取锁 2,而线程 2 在获取了锁 2 后再获取锁 1。这样,就不会发生死锁。

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