三.并发理论总结3-规避死锁

2020-10-07  本文已影响0人  乙腾

死锁的理论基础

什么是死锁?

一组互相竞争资源的线程因互相等待,导致“永久”阻塞的现象。

一个形象的例子

比如古代转账都需要那自己的账本和别人的账本自己的减少,别人的增加,当A,B两个用户彼此同时互相转账时,两者的柜员都先拿走其对应客户A/B自己的账本,在进行转账,去拿被转入账户的账本时,发现对方账本都被各自对应的柜员拿走了,那么两个柜员都等待各自转账的账本被归还才能进行转账,从而进入了无限等待状态。

触发死锁的四个条件(来自外国一个叫考夫曼的家伙)

  1. 互斥,共享资源 X 和 Y 只能被一个线程占用;
  2. 占有且等待,线程 T1 已经取得共享资源 X,在等待共享资源 Y 的时候,不释放共享资源 X;
  3. 不可抢占,其他线程不能强行抢占线程 T1 占有的资源;
  4. 循环等待,线程 T1 等待线程 T2 占有的资源,线程 T2 等待线程 T1 占有的资源,就是循环等待。

规避死锁的方案

通过触发死锁的四个条件来提出解决方案,按照这四个触发条件来破题。

1.互斥

共享资源X和Y只在一个线程中使用。

2.占有且等待

等待通知机制

用 synchronized 实现等待 - 通知机制

死锁的理论基础

什么是死锁?

一组互相竞争资源的线程因互相等待,导致“永久”阻塞的现象。

一个形象的例子

比如古代转账都需要那自己的账本和别人的账本自己的减少,别人的增加,当A,B两个用户彼此同时互相转账时,两者的柜员都先拿走其对应客户A/B自己的账本,在进行转账,去拿被转入账户的账本时,发现对方账本都被各自对应的柜员拿走了,那么两个柜员都等待各自转账的账本被归还才能进行转账,从而进入了无限等待状态。

触发死锁的四个条件(来自外国一个叫考夫曼的家伙)

  1. 互斥,共享资源 X 和 Y 只能被一个线程占用;
  2. 占有且等待,线程 T1 已经取得共享资源 X,在等待共享资源 Y 的时候,不释放共享资源 X;
  3. 不可抢占,其他线程不能强行抢占线程 T1 占有的资源;
  4. 循环等待,线程 T1 等待线程 T2 占有的资源,线程 T2 等待线程 T1 占有的资源,就是循环等待。

规避死锁的方案

通过触发死锁的四个条件来提出解决方案,按照这四个触发条件来破题。

1.互斥

共享资源X和Y只在一个线程中使用。

2.占有且等待

等待通知机制

用 synchronized 实现等待 - 通知机制

image.png

这个等待队列和互斥锁是一对一的关系,每个互斥锁都有自己独立的等待队列。

组合

wait()、notify()和notifyAll()

用lock实现等待 - 通知机制

组合

lock,await,signalAll

3.不可抢占

终止线程,interuptNow

4.循环等待

可以靠按序申请资源来预防。所谓按序申请,是指资源是有线性顺序的,申请的时候可以先申请资源序号小的,再申请资源序号大的,这样线性化后自然就不存在循环了。

notice:

                    按照某个序号申请,那么也就可以让一组互相竞争资源的线程,同时都拿一把锁对象,那么后拿到的就进入阻塞状态,直到锁对象资源被释放。

这个等待队列和互斥锁是一对一的关系,每个互斥锁都有自己独立的等待队列。

组合

wait()、notify()和notifyAll()

用lock实现等待 - 通知机制

组合

lock,await,signalAll

3.不可抢占

终止线程,interuptNow

4.循环等待

可以靠按序申请资源来预防。所谓按序申请,是指资源是有线性顺序的,申请的时候可以先申请资源序号小的,再申请资源序号大的,这样线性化后自然就不存在循环了。

notice:

                    按照某个序号申请,那么也就可以让一组互相竞争资源的线程,同时都拿一把锁对象,那么后拿到的就进入阻塞状态,直到锁对象资源被释放。
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