Java锁和死锁

死锁

• 多个线程各自占有一些共享资源，并且相互等待其他线程占有的资源才能运行，而导致连个护着多个线程都在等待对方释放资源，都停止执行的情景。某一个同步块同时拥有“两个以上对象的锁”时，就可能会发生死锁的问题

package com.thread;

//死锁：多个线程互相抱着对方需要的资源，然后形成僵持
public class DeadLock {

    public static void main(String[] args) {
        Makeup g1 = new Makeup(0,"灰姑凉");
        Makeup g2 = new Makeup(0,"白雪公主");

        g1.start();
        g2.start();
    }
}

//口红
class Lipstick{

}

//镜子
class Mirror{

}

class Makeup extends Thread{

    //需要的资源只有一份，用static来保证只有一份
    static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    static Mirror mirror = new Mirror();

    int choice;//选择
    String girlName;//使用化妆品的人

    Makeup(int choice,String girlName){
        this.choice = choice;
        this.girlName = girlName;
    }


    @Override
    public void run() {
        //化妆
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }





    //化妆，互相使用对方的锁，需要拿到对方的资源
    private void makeup() throws InterruptedException {
        if (choice==0){
            synchronized (lipstick) {//获得口红的锁
                System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
                synchronized (mirror) {//一秒钟后想获得镜子
                    System.out.println(this.girlName + "获得镜子的锁");
                }
            }
        } else {
            synchronized (mirror){//获得口红的锁
                 System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                 Thread.sleep(2000);
                 synchronized (lipstick){//一秒钟后想获得镜子
                     System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                 }
            }
        }
    }

}

产生死锁

给synchronized拉出来就可以了

package com.thread;

//死锁：多个线程互相抱着对方需要的资源，然后形成僵持
public class DeadLock {

    public static void main(String[] args) {
        Makeup g1 = new Makeup(0,"灰姑凉");
        Makeup g2 = new Makeup(0,"白雪公主");

        g1.start();
        g2.start();
    }
}

//口红
class Lipstick{

}

//镜子
class Mirror{

}

class Makeup extends Thread{

    //需要的资源只有一份，用static来保证只有一份
    static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    static Mirror mirror = new Mirror();

    int choice;//选择
    String girlName;//使用化妆品的人

    Makeup(int choice,String girlName){
        this.choice = choice;
        this.girlName = girlName;
    }


    @Override
    public void run() {
        //化妆
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }





    //化妆，互相使用对方的锁，需要拿到对方的资源
    private void makeup() throws InterruptedException {
        if (choice==0){
            synchronized (lipstick) {//获得口红的锁
                System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
                
            }
            synchronized (mirror) {//一秒钟后想获得镜子
                System.out.println(this.girlName + "获得镜子的锁");
            }
        } else {
            synchronized (mirror){//获得口红的锁
                 System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                 Thread.sleep(2000);
                 synchronized (lipstick){//一秒钟后想获得镜子
                     System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                 }
            }
        }
    }

}

死锁避免方法

• 产生死锁的四个必要条件

  1.互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。

  2.请求与保持条件：一个进程因请求资源而堵塞，对已获得的资源保持不放

  3.不剥夺条件：进程以获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺

  4.循环等待条件：若该进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系

Lock(锁)

• 从JDK5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制--通过显示定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当
• java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前先获得Lock对象
• ReentranLock类实现了Lock，它拥有与synchronized相同的并大性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是ReentrantLock，可以显示加锁，释放锁。

package com.thread.gaoji;

//测试Lock锁
public class TestLock {
    public static void main(String[] args) {
        TestLock2 testLock2 = new TestLock2();

        new Thread(testLock2).start();
        new Thread(testLock2).start();
        new Thread(testLock2).start();


    }
}

class TestLock2 implements Runnable{

    int ticketNums = 10;


    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (ticketNums>0){
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(ticketNums--);
            }else {
                break;
            }
        }

    }
}

出现-1，线程不安全

使用锁

package com.thread.gaoji;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

//测试Lock锁
public class TestLock {
    public static void main(String[] args) {
        TestLock2 testLock2 = new TestLock2();

        new Thread(testLock2).start();
        new Thread(testLock2).start();
        new Thread(testLock2).start();

    }
}

class TestLock2 implements Runnable{

    int ticketNums = 10;

    //定义Lock锁
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                lock.lock();//加锁
                if (ticketNums>0){
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(ticketNums--);
                }else {
                    break;
                }
            }finally {

                //解锁
                lock.unlock();
            }

        }

    }
}

格式

class A{
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    public void m(){
        lock.lock();
        try {
            	//保证线程安全的代码
                    }
        finally{
            lock.unlock();
            //如果同步代码块有异常，要将unlock()写入finally语句块
        }
    }

}

synchronized与Lock的对比

• Lock是显示锁（手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁）synchronized是隐式锁，处理作用域自动释放
• Lock只有代码块锁，synchronized有代码块锁和方法锁
• 使用Lock锁，JVM将花费较少的时间来调度线程，性能更好。并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）
• 优先使用顺序：
  • Lock>同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应资源）>同步方法（在方法体之外）