《Java并发编程实战》第十章 避免活跃性危急 读书笔记

一、死锁

所谓死锁： 是指两个或两个以上的进程在运行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。

百科百科

当两个以上的运算单元，两方都在等待对方停止执行，以取得系统资源，可是没有一方提前退出时。这样的状况。就称为死锁。维基百科

1. 顺序死锁
最少有两个锁。一个线程获取到A锁须要获取B锁才干进行操作，而另外一个线程获取到了B锁，须要获取A锁才干运行操作，这样的情况下easy出现顺序死锁。

public class LeftRightDeadlock {

private final Object left = new Object();
private final Object right = new Object();

public void leftRight() {
synchronized (left) {
synchronized (right) {
// doSomething();
}
}
}

public void rightLeft() {
synchronized (right) {
synchronized (left) {
// doSomething();
}
}
}
}

2. 动态的锁顺序死锁

public void transferMoney(Account fromAccount, Account toAccount, DollarAmount anount)
throws InsufficientResourcesException {
synchronized (fromAccount) {
synchronized (toAccount) {
if (fromAccount.getBalance().compareTo(amount) < 0) {
throw new InsufficientResourcesException();
} else {
fromAccount.debit(anount);
toAccount.credit(anount);
}
}
}
}

A: transferMoney(myAccount, yourAccount, 10);

B: transferMoney(yourAccount, myAccount, 20);

由外部传入的变量全部锁的条件，可是由以上传入的变量能够看到，这样的情况下会出现一个线程先获取myAccount锁在申请yourAccount锁，而另外一个线程相反先获取yourAccount锁在申请myAccount锁。

private static final Object tieLock = new Object();

public void transferMoney(final Account fromAccount, final Account toAccount, final DollarAmount anount)
throws InsufficientResourcesException {
class Helper{
public void transfer() throws InsufficientResourcesException {
if (fromAccount.getBalance().compareTo(amount) < 0){
throw new InsufficientResourcesException();
} else{
fromAccount.debit(anount);
toAccount.credit(anount);
}
}
}

int fromHash = System.identityHashCode(fromAccount);
int toHash = System.identityHashCode(toAccount);

if (fromHash < toHash){
synchronized (fromAccount){
synchronized (toAccount) {
new Helper().transfer();
}
}
} else if (fromHash >  toHash){
synchronized (toAccount){
synchronized (fromAccount) {
new Helper().transfer();
}
}
} else {
synchronized (tieLock) {
synchronized (fromAccount) {
synchronized (toAccount) {
new Helper().transfer();
}
}
}
}
}

3. 在协作对象之间发生的死锁

class Taxi {

private Point location, destination;
private final Dispatcher dispatcher;

public Taxi(Dispatcher dispatcher) {
this.dispatcher = dispatcher;
}

public synchronized Point getLocation(){
return location;
}

public synchronized void setLocation(Point location){
this.location = location;
if (location.equals(destination)){
dispatcher.notifyAvaliable(this);
}
}

}

class Dispatcher {

private final Set<Taxi> taxis;
private final Set<Taxi> avaliableTaxis;

public Dispatcher(){
taxis = new HashSet<Taxi>();
avaliableTaxis = new HashSet<Taxi>();
}

public synchronized void notifyAvaliable(Taxi taxi) {
avaliableTaxis.add(taxi);
}

public synchronized Image getImage(){
Image image = new Image();
for (Taxi t :taxis){
image.drawMarker(t.getLocation());
}
return image;
}

}

4. 开放调用
-- 待填充

5. 资源死锁
外部锁常被忽视而导致死锁，比如数据库的锁

二、死锁的避免与诊断

1. 支持定时的死锁
存在一些预防死锁的手段。比方Lock的tryLock，JDK 7中引入的Phaser等。

2. 通过线程转储信息来分析死锁
通过Dump线程的StackTrace，比如linux下运行命令 kill -3 <pid>，或者jstack –l <pid>，或者使用Jconsole连接上去查看线程的StackTrace。由此来诊断死锁问题。

三、其它活跃性危急

1. 饥饿
2. 糟糕的响应性
3. 活锁

四、锁的使用

使用支持CAS的数据结构。避免使用锁，如：AtomicXXX、ConcurrentMap、CopyOnWriteList、ConcurrentLinkedQueue
死锁常常是无法全然避免的，鸵鸟策略被非常多基础框架所採用。
存在检測死锁的办法

五、參考资料：

《温绍锦 - Java并发程序设计教程》