【JavaEE】死锁是什么?如何避免死锁(保姆级讲解)

news2024/9/29 23:25:26

  • 博主简介:想进大厂的打工人
  • 博主主页:@xyk:
  • 所属专栏: JavaEE初阶

本篇文章将介绍什么是死锁,死锁的四大必要条件,如何去避免死锁~~~ 


目录

一、死锁是什么?

二、关于死锁的情况

2.1 一个线程的情况

2.2 两个线程的情况

2.2.1 形如这样的代码:

2.2.2 吃饺子

2.3 N个线程的情况

2.4 加锁代码

 三、如何避免死锁

3.1 死锁产生的四个必要条件

当上述四个条件都成立的时候,便形成死锁。当然,死锁的情况下如果打破上述任何一个条件,便可让死锁消失。其中最容易破坏的就是 "循环等待".

3.2 破坏循环等待:

四、相关面试题

4.1 谈谈 volatile关键字的用法?

4.2 Java多线程是如何实现数据共享的?

4.3 Java创建线程池的接口是什么?参数 LinkedBlockingQueue 的作用是什么?

4.4 Java线程共有几种状态?状态之间怎么切换的?

4.5 在多线程下,如果对一个数进行叠加,该怎么做?

4.6 Servlet是否是线程安全的?

4.7 Thread和Runnable的区别和联系?

4.8 多次start一个线程会怎么样

4.9 有synchronized两个方法,两个线程分别同时用这个方法,请问会发生什么? 

4.10 进程和线程的区别?


一、死锁是什么?

死锁是这样一种情形:多个线程同时被阻塞,它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。由于线程被无限期地阻塞,因此程序不可能正常终止。
简单来说,死锁,就是没人能解锁了~~

举例:

我有个女神,我向女神表白了:女神I love you,她欣然同意,我就加锁成功了~~接下来,我换个微信小号,再偷偷加她一把,再在小号上也表白~~此时第二次尝试加锁,就不会成功了,我就只能阻塞等待~~

形如这样的代码:

 就是加锁俩次的情况,第二次尝试加锁,需要等待第一个锁释放;第一个锁释放,需要等待第二个锁加锁成功;

逻辑上矛盾了!!! ==>这就是死锁~~

二、关于死锁的情况

2.1 一个线程的情况

一个线程,一把锁(上面的情况),可重入锁没事,不可重入锁死锁;

 

2.2 两个线程的情况

两个线程,两把锁,即使是可重入锁,也会死锁~~

2.2.1 形如这样的代码:

 t1和t2线程在互相抢占锁,t1拥有了locker1再去竞争locker2,t2拥有了locker2再去竞争locker1,这样就形成了死锁~~

2.2.2 吃饺子

滑稽老哥和女神一起去饺子馆吃饺子,吃饺子需要酱油和醋.
滑稽老哥抄起了酱油瓶,女神抄起了醋瓶.
滑稽: 你先把醋瓶给我,我用完了就把酱油瓶给你.
女神: 你先把酱油瓶给我,我用完了就把醋瓶给你.
如果这俩人彼此之间互不相让,就构成了死锁.
酱油和醋相当于是两把锁,这两个人就是两个线程.

2.3 N个线程的情况

此时有N个线程,M把锁,线程数量和锁数量更多了,就更容易死锁了!!

比如哲学家,就餐问题:

 这五个哲学家:

1.随机的进行 吃面条(拿起筷子)和思考人生(放下筷子)

2.固执的,如果他想拿筷子,被别人占用了,就会等待;等的过程中不会放下手里已经拿到的筷子~~

假设这五个哲学家,同时拿起左手边的筷子!!!就死锁了!!

 

死锁是一种严重的 BUG!! 导致一个程序的线程 "卡死", 无法正常工作!!

那么实践中,如何去避免出现死锁呢??一个简单有效的方法就是,破解循环等待这个条件:

针对锁进行编号,如果需要同时获取多把锁,约定加锁顺序,必须是先对小的编号加锁,后对大的编号加锁~~~

约定,获取多把锁,先获取小的,后获取大的!!

只要约定了加锁顺序,循环等待自然破除,死锁就不会形成了!!

此时,5号老铁就可以先拿起两支筷子进行吃面,吃完了放下筷子,下一位老铁继续进行拿起筷子吃面,依次进行到最后一位老铁,就不会形成死锁~~

2.4 加锁代码

还是上面的代码,进行加锁顺序调整,就可以避免死锁了

 两个线程t1,t2都先对locker1进行加锁,就可以避免死锁了~~

 三、如何避免死锁

3.1 死锁产生的四个必要条件

死锁产生的四个必要条件:

  • 互斥使用,即当资源被一个线程使用(占有)时,别的线程不能使用
  • 不可抢占,资源请求者不能强制从资源占有者手中夺取资源,资源只能由资源占有者主动释放。
  • 请求和保持,即当资源请求者在请求其他的资源的同时保持对原有资源的占有。
  • 循环等待,即存在一个等待队列:P1占有P2的资源,P2占有P3的资源,P3占有P1的资源。这样就形成了一个等待环路

当上述四个条件都成立的时候,便形成死锁。当然,死锁的情况下如果打破上述任何一个条件,便可让死锁消失。其中最容易破坏的就是 "循环等待".


3.2 破坏循环等待:

最常用的一种死锁阻止技术就是锁排序. 假设有 N 个线程尝试获取 M 把锁, 就可以针对 M 把锁进行编号(1, 2, 3...M)
N 个线程尝试获取锁的时候, 都按照固定的按编号由小到大顺序来获取锁. 这样就可以避免环路等待
可能产生环路等待的代码:

Object lock1 = new Object();
Object lock2 = new Object();
Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
synchronized (lock1) {
synchronized (lock2) {
// do something...
}
}
}
};
t1.start();
Thread t2 = new Thread() {
@Override
public void run() {
synchronized (lock2) {
synchronized (lock1) {
// do something...
}
}
}
};
t2.start();

不会产生环路等待的代码:
约定好先获取 lock1, 再获取 lock2 , 就不会环路等待

Object lock1 = new Object();
Object lock2 = new Object();
Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
synchronized (lock1) {
synchronized (lock2) {
// do something...
}
}
}
};
t1.start();
Thread t2 = new Thread() {
@Override
public void run() {
synchronized (lock1) {
synchronized (lock2) {
// do something...
}
}
}
};
t2.start();

四、相关面试题

4.1 谈谈 volatile关键字的用法?

volatile 能够保证内存可见性. 强制从主内存中读取数据. 此时如果有其他线程修改被 volatile 修饰
的变量, 可以第一时间读取到最新的值.

4.2 Java多线程是如何实现数据共享的?

JVM 把内存分成了这几个区域:
方法区, 堆区, 栈区, 程序计数器.
其中堆区这个内存区域是多个线程之间共享的.
只要把某个数据放到堆内存中, 就可以让多个线程都能访问到


4.3 Java创建线程池的接口是什么?参数 LinkedBlockingQueue 的作用是什么?

创建线程池主要有两种方式:

  • 通过 Executors 工厂类创建. 创建方式比较简单, 但是定制能力有限.
  • 通过 ThreadPoolExecutor 创建. 创建方式比较复杂, 但是定制能力强.
     

LinkedBlockingQueue 表示线程池的任务队列. 用户通过 submit / execute 向这个任务队列中添加任务, 再由线程池中的工作线程来执行任务

4.4 Java线程共有几种状态?状态之间怎么切换的?

  • NEW: 安排了工作, 还未开始行动. 新创建的线程, 还没有调用 start 方法时处在这个状态.
  • RUNNABLE: 可工作的. 又可以分成正在工作中和即将开始工作. 调用 start 方法之后, 并正在CPU 上运行/在即将准备运行 的状态.
  • BLOCKED: 使用 synchronized 的时候, 如果锁被其他线程占用, 就会阻塞等待, 从而进入该状态.
  • WAITING: 调用 wait 方法会进入该状态.
  • TIMED_WAITING: 调用 sleep 方法或者 wait(超时时间) 会进入该状态.
  • TERMINATED: 工作完成了. 当线程 run 方法执行完毕后, 会处于这个状态
     

4.5 在多线程下,如果对一个数进行叠加,该怎么做?

使用 synchronized / ReentrantLock 加锁
使用 AtomInteger 原子操作.


4.6 Servlet是否是线程安全的?

Servlet 本身是工作在多线程环境下.
如果在 Servlet 中创建了某个成员变量, 此时如果有多个请求到达服务器, 服务器就会多线程进行
操作, 是可能出现线程不安全的情况的.


4.7 Thread和Runnable的区别和联系?

Thread 类描述了一个线程.
Runnable 描述了一个任务.
在创建线程的时候需要指定线程完成的任务, 可以直接重写 Thread 的 run 方法, 也可以使用
Runnable 来描述这个任务


4.8 多次start一个线程会怎么样

第一次调用 start 可以成功调用
后续再调用 start 会抛出 java.lang.IllegalThreadStateException 异常


4.9 有synchronized两个方法,两个线程分别同时用这个方法,请问会发生什么? 

synchronized 加在非静态方法上, 相当于针对当前对象加锁.
如果这两个方法属于同一个实例:
线程1 能够获取到锁, 并执行方法. 线程2 会阻塞等待, 直到线程1 执行完毕, 释放锁, 线程2 获取到
锁之后才能执行方法内容.
如果这两个方法属于不同实例:
两者能并发执行, 互不干扰.

4.10 进程和线程的区别?


进程是包含线程的. 每个进程至少有一个线程存在,即主线程。
进程和进程之间不共享内存空间. 同一个进程的线程之间共享同一个内存空间.
进程是系统分配资源的最小单位,线程是系统调度的最小单位。
 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/438186.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

javaweb家具购物商城的电商设计与实现

目 录 1 绪论 1 1.1 项目背景 1 1.2 研究意义 1 1.3 本系统概述 2 2系统分析 3 2.1 系统需求分析 3 2.1.1 功能需求 3 2.1.2 性能需求 4 2.2 系统可行性分析 4 2.2.1 技术及开发方法可行性 4 2.2.2 管理可行性 4 2.2.3 经济可行性 5 2.3 业…

CPU的一、二、三级缓存

在Java并发编程中,我们经常会遇到共享变量的读写问题,关于这类问题我们经常会说到原子性、可见性、有序性这三大特性,再进一步会了解到总线和CPU的一、二、三级缓存。关于这三个级别的缓存网上文章介绍比较多,今天我们这篇文章&am…

Django REST Framework(DRF)框架之其他常用API的使用

DRF之其他常用API的使用 限流Throttling限流类设置全局默认限流策略基于类视图限流定义限流频次自定义限流类 过滤Filtering查询集过滤查询参数过滤使用过滤器组件使用过滤器字段过滤字段排序 分页Pagination常用分页类全局与局部的使用自定义分页类 异常处理Exceptions常见异常…

Docder 安装——Windows版

Docder 安装——Windows版 docder 下载地址 https://smartidedl.blob.core.chinacloudapi.cn/docker/20210926/Docker-win.exe 1、使用 PowerShell 启用 Hyper-V 以管理员身份打开 PowerShell 控制台,运行以下命令: Enable-WindowsOptionalFeature -On…

在flowforge中使用模版配置来自定义node-red实例

添加模版设置 在FlowForge中,每个项目都是从模板创建的。模板为项目定义了一组预配置的选项。这包括运行时设置- 比较常见就是 Node-RED settings.js文件中设置的值。 模板还定义了项目可以自定义哪些选项。 本篇文章就来解释一下如何向模板对象中添加新的Node-RED运行时选项…

365天深度学习打卡 YOLOv5白皮书-第Y4周:common.py文件解读

YOLOv5白皮书-第Y4周:common.py文件解读 🍨 本文为🔗365天深度学习训练营 中的学习记录博客🍖 原作者:K同学啊|接辅导、项目定制 文件位置:./models/common.py 该文件是实现YOLO算法中各个模块的地方&#…

【Cpp】手撕搜索二叉树(KV模型)

文章目录 二叉搜索树的应用搜索二叉树(KV模型)代码:二叉搜索树的性能分析 二叉搜索树的应用 K模型:K模型即只有key作为关键码,结构中只需要存储Key即可,关键码即为需要搜索到的值。 比如:给一个单词word,判断该单词是…

水果FL Studio21最新中文完整版下载更新及内容介绍

简单总结一下,本次小版本更新最重要的内容,我个人认为是对于M1芯片的适配。其余的比如EQ2,3x这些我们很熟悉的插件虽说也有更新,但是估计并没有特别大的改动。我个人的话会先放一段时间,等下次有其他更让我感兴趣的内容…

吃透SpringMVC面试八股文

说说你对 SpringMVC 的理解 SpringMVC是一种基于 Java 的实现MVC设计模型的请求驱动类型的轻量级Web框架,属于Spring框架的一个模块。 它通过一套注解,让一个简单的Java类成为处理请求的控制器,而无须实现任何接口。同时它还支持RESTful编程…

【智能电网】智能电网中针对DOS和FDIA的弹性分布式EMA(Matlab代码实现)

💥💥💞💞欢迎来到本博客❤️❤️💥💥 🏆博主优势:🌞🌞🌞博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。 ⛳️座右铭&a…

burpsuite的基本使用

一,Proxy(代理) 目录 一,Proxy(代理) 1.1 intercept (拦截) 1.2 HTTP history(HTTP历史记录) 1.3 WebSockets history 1.4 options(选项&am…

转换CAJ到PDF: 教你如何转换这两种文件格式

在现代信息化社会中,我们常常需要处理各种文件格式,例如常见的文本文档、PDF、图片、视频等等。其中,学术界或者专业人士常常会接触到一种叫做CAJ格式的文件,而这个格式在阅读、编辑以及分享方面可能存在一些限制。为了解决这个问…

影响LED显示屏使用的因素

LED显示屏和其他物品一样,在使用中不免遇到这样或那样的问题。在使用LED显示屏的时候,可能会因散热设计、混灯八个问题,导致困难或影响LED显示屏的使用。而为能使LED显示屏的后期使用效能稳定,首先要做的就是预防它的老化。下面为…

Python OpenCV3 计算机视觉秘籍:6~9

原文:OpenCV 3 Computer Vision with Python Cookbook 协议:CC BY-NC-SA 4.0 译者:飞龙 本文来自【ApacheCN 计算机视觉 译文集】,采用译后编辑(MTPE)流程来尽可能提升效率。 当别人说你没有底线的时候&…

一文搞懂新型IO调度器BFQ简介

Linux io调度器有很多种,大多数调度器都经受住了各种市场环境的长时间验证,稳定性、性能得到各种用户的认可,但新的调度器依然展露头角,在4.12内核中出现了一个新的bfq调度器,这个调度器将取代曾经的辉煌的cfq调度器。…

Python3使用sys.argv和os.system 从一个程序调用另一个程序,并将参数传递

由于实验需要,需要从A.py 调用另一个B.py,并将A.py中的参数mean、max、min三个值传递给B。 这里参考了其他人的文章 http://t.csdn.cn/cQKio http://t.csdn.cn/QNqml http://t.csdn.cn/yEJeD 参考其他人的程序,发现其实很简单,…

ctfshow web入门代码审计 web301-305

1.web301 共有这几个文件 #checklogin.php <?php error_reporting(0); session_start(); require conn.php; $_POST[userid]!empty($_POST[userid])?$_POST[userid]:""; $_POST[userpwd]!empty($_POST[userpwd])?$_POST[userpwd]:""; $username$_PO…

LLVM编译器后端比较功能的添加

1.动机 从机器层面上来看&#xff0c;控制流类的跳转指令分为无条件跳转和有条件跳转&#xff0c;无条件跳转 JMP&#xff0c;有条件跳转 JEQ、JNE、JLT、JGT、JLE、JGE&#xff0c;这部分指令是需要通过检查 condition code &#xff08;SW 寄存器&#xff09;来决定跳转条件&…

解析基于Pytorch的残差神经网络(ResNet18模型),并使用数据集CIFAR10来进行预测与训练

解析基于Pytorch的残差神经网络&#xff08;ResNet18模型&#xff09;&#xff0c;并使用数据集CIFAR10来进行预测与训练 1.0、什么是残差神经网络 注&#xff1a;本人才疏学浅&#xff0c;如有纰漏&#xff0c;请不吝赐教 残差神经网络其实是与卷积神经网络分不开的&#x…

Java项目无法启动排查

Java项目无法启动排查 1.启动服务发现 无法写入日志也无法启动项目2.df查看磁盘占用情况 、free -h查看内存占用、top查看CPU使用率负载率3.此时磁盘满4.清理磁盘5.定时任务 1.启动服务发现 无法写入日志也无法启动项目 2.df查看磁盘占用情况 、free -h查看内存占用、top查看C…