Java中死锁产生的原因有哪些?
作者： Java中文社群
前言：
死锁（Dead Lock）指的是两个或两个以上的运算单元（进程、线程或协程），都在等待对方释放资源，但没有一方提起释放资源，从而造成了一种阻塞的现象就称为死锁。
比如线程 1 拥有了锁 A 的情况下试图获取锁 B，而线程 2 又在拥有了锁 B 的情况下试图获取锁 A，这样双方就进入相互阻塞等待的情况，
如下图所示：
死锁的代码实现如下：
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class DeadLockTest {
public static void main(String[] args) {
Object lockA = new Object();
Object lockB = new Object();
// 创建线程 1
Thread t1 = new Thread(() -> {
// 1.占有锁 A
synchronized (lockA) {
System.out.println("线程1：获得锁A。");
// 休眠 1s（让线程 2 有时间先占有锁 B）
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 2.获取线程 2 的锁 B
synchronized (lockB) {
System.out.println("线程1：获得锁B。");
}
}
});
t1.start();
// 创建线程 2
Thread t2 = new Thread(() -> {
// 1.占有锁 B
synchronized (lockB) {
System.out.println("线程2：获得锁B。");
// 休眠 1s（保证线程 1 能有充足的时间得到锁 A）
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 2.获取线程 1 的锁 A
synchronized (lockA) {
System.out.println("线程2：获得锁A。");
}
}
});
t2.start();
}
}以上程序的执行结果如下图所示：
从上述结果可以看出，线程 1 和线程 2 都在等待对方释放锁，这样就造成了死锁问题。
死锁产生原因
死锁的产生需要满足以下 4 个条件：
- 互斥条件：指运算单元（进程、线程或协程）对所分配到的资源具有排它性，也就是说在一段时间内某个锁资源只能被一个运算单元所占用。
- 请求和保持条件：指运算单元已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它运算单元占有，此时请求运算单元阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
- 不可剥夺条件：指运算单元已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺。
- 环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在运算单元和资源的环形链，即运算单元正在等待另一个运算单元占用的资源，而对方又在等待自己占用的资源，从而造成环路等待的情况。
只有以上 4 个条件同时满足，才会造成死锁。
解决死锁
死锁产生要满足以上 4 个必要条件，那么我们只需要改变其中的 1 个或多个条件就可以解决死锁的问题了，比如我们可以通过修改获取锁的顺序来改变环路等待条件。
在未修改获取锁的顺序前，程序的执行流程是这样的：
其中 ① 表示先执行，② 表示后执行。 而改变锁的获取顺序之后的执行流程是这样的：
此时线程 1 和线程 2 获取锁的顺序是一致的，都是先获取锁 A，再获取锁 B，此时它们的执行流程如下：
- 线程 1 先获取到锁 A；
- 线程 1 获取到锁 B；
- 线程 1 释放了锁 B；
- 线程 1 释放了锁 A；
- 线程 2 获取到了锁 A；
- 线程 2 获取到了锁 B；
- 线程 2 释放了锁 B；
- 线程 2 释放了锁 A。
对应的实现代码如下：
import java.util.concurrent.TimeUnit;
class DeadLockTest {
public static void main(String[] args) {
Object lockA = new Object();
Object lockB = new Object();
// 创建线程 1
Thread t1 = new Thread(() -> {
// 1.获取锁 A
synchronized (lockA) {
System.out.println("线程1：获得锁A。");
// 休眠 1s
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 2.获取锁 B
synchronized (lockB) {
System.out.println("线程1：获得锁B。");
System.out.println("线程1：释放锁B。");
}
System.out.println("线程1：释放锁A。");
}
});
t1.start();
// 创建线程 2
Thread t2 = new Thread(() -> {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 1.获取锁 A
synchronized (lockA) {
System.out.println("线程2：获得锁A。");
// 2.获取锁
synchronized (lockB) {
System.out.println("线程2：获得锁B。");
System.out.println("线程2：释放锁B。");
}
System.out.println("线程2：释放锁A。");
}
});
t2.start();
}
}以上程序的执行结果如下图所示：
总结
死锁（Dead Lock）指的是两个或两个以上的运算单元（进程、线程或协程），都在等待对方释放资源，但没有一方提前释放资源，从而造成了一种阻塞的现象就称为死锁。产生死锁需要同时满足 4 个条件：互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件、环路等待条件，因此我们只需要破坏其中 1 个或多个条件就可以解决死锁的问题了。
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