Java并发编程-死锁（下）：如何解决死锁

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Java并发编程-死锁（下）：如何解决死锁

我在上篇文章曾经提到，锁的本质是串行化，如果覆盖的范围太大，会导致程序的性能低下。

为了提升性能，我们用了细粒度锁，但这又带来了死锁问题。

如何解决死锁问题，就是程序员价值所在。

如何规避死锁

说实话，大部分情况下，你不需要考虑死锁问题。因为只有在并发量很大的时候，死锁才会出现。

那该怎么解决呢？很简单，重启应用就行。

然而，问题来了。既然是在高并发场景下，才会出现死锁。那这不就意味着，一旦出现死锁，无论重启多少次，程序也没法运行？

因为只要并发量一大，你就得重启应用，但原来的业务没处理完，现在得接着处理呀。结果就是，等重启完了，并发量再次飙升，死锁再次出现，你又得重启应用。如此循环往复，根本看不到头。

因此，想要解决死锁，唯一可行的办法是：规避死锁，不让死锁出现。

如何规避死锁？这个问题，早在 1971 年，就有位叫 Coffman 的大神提出了解决思路。

死锁的发生要同时满足四个条件。换句话说，我们只要破坏其中一个，就可以避免死锁。这四个条件分别是：

1. 互斥：在同一时刻，一个资源只能由一个线程操作；
2. 占有且等待：线程占有了一个资源，在申请另一个资源的时候，不释放自己占有的资源；
3. 不可抢占：资源被某个线程占有后，其它线程不能强行抢占；
4. 循环等待：线程一占有了一个资源，线程二占有了另一个资源，它们都在等对方的资源。

这四个条件必须同时满足，才会发生死锁。我们只要想办法破坏其中一个，就能避免死锁的出现。

既然如此，该破坏哪个条件呢？

首先，破坏条件一互斥，这是没法做到的，毕竟用锁就是为了互斥。

然后，破坏条件三不可抢占，现在也做不到。因为这需要线程主动释放占有的资源，但synchronized 可做不到这点，得用到 Java 的并发包。所以，我们以后再聊。

那么，方案只剩两个了。

破坏占有且等待条件

所谓占有且等待就是，运行程序需要两个以上的资源，那么线程要把这些资源都拿到手，才有资格运行程序。

然而，线程又不止一个，资源就放在那儿，谁抢到就是谁，就可以一直占着，不释放出去。

这时候，如果线程只抢到了一个资源，没资格运行程序，但又不释放自己的资源，就在那儿干等着。那其它线程怎么办？只能陪你一起等，谁都没法动呗。

这种僵持的局面怎么破？

一次性锁定所有资源，这样就能破坏占有且等待条件。

拿前面的转账来说，它需要锁定两个资源，一个是转出账户，一个是转入账户。如果一次只锁定一个账户，下一个账户又锁定不了，死锁不就出现了。

那这样行不行，我一次性锁定所有账户。

在转账之前，我同时申请两个账户，而且必须同时加锁成功时，才能继续转账操作。

在设计思路上，我们可以把代码分成两块：第一块，是业务员模块，负责具体的转账业务；第二块，是管理员模块，负责资源的审批。你看下这副图：

简单来说，业务员提交申请，账户管理员锁定资源。

比如说，张三想要转账，要锁定账户A、账户B，但账户管理员发现文件架上只有账户A，那张三只能等着，直到账户A、账户B都回来时，才能进行加锁。

思路有了，接下来，我们就转换成代码吧。

class Account {
    private int balance;

    // 转账
    void transfer(Account target, int amt) {
        // 一次性申请资源：转出账户、转入账户，不断循环
        while (!Allocator.getInstance().apply(this, target));

        // 执行转账
        if (this.balance >= amt) {
            this.balance -= amt;
            target.balance += amt;
        }

        // 归还资源：转出账户、转入账户
        Allocator.getInstance().free(this, target);
    }
}

class Allocator {

    // 单例对象，我就不写了，相信你能搞定
    static Allocator getInstance() {
        return null;
    }

    // 资源账本：记录哪些资源不能用
    private Set

标签：转账,占有,Java,账户,编程,死锁,线程,资源
来源： https://www.cnblogs.com/wangtcc/p/14696147.html