Java知多少（64）線程死結

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需要避免的與多任務處理有關的特殊錯誤類型是死結（deadlock）。死結發生在當兩個線程對一對同步對象有循環相依性關係時。例如，假定一個線程進入了對象X的管程而另一個線程進入了對象Y的管程。如果X的線程試圖調用Y的同步方法，它將像預料的一樣被鎖定。而Y的線程同樣希望調用X的一些同步方法，線程永遠等待，因為為到達X，必須釋放自己的Y的鎖定以使第一個線程可以完成。死結是很難調試的錯誤，因為：

• 通常，它極少發生，只有到兩線程的時間段剛好符合時才能發生。
• 它可能包含多於兩個的線程和同步對象（也就是說，死結在比剛講述的例子有更多複雜的事件序列的時候可以發生）。

為充分理解死結，觀察它的行為是很有用的。下面的例子產生了兩個類，A和B，分別有foo( )和bar( )方法。這兩種方法在調用其他類的方法前有一個短暫的停頓。主類，名為Deadlock，建立了A和B的執行個體，然後啟動第二個線程去設定死結環境。foo( )和bar( )方法使用sleep( )強迫死結現象發生。

 1 // An example of deadlock. 2 class A { 3     synchronized void foo(B b) { 4         String name = Thread.currentThread().getName(); 5         System.out.println(name + " entered A.foo"); 6         try { 7             Thread.sleep(1000); 8         } catch(Exception e) { 9             System.out.println("A Interrupted");10         }11         System.out.println(name + " trying to call B.last()");12         b.last();13     }14     synchronized void last() {15         System.out.println("Inside A.last");16     }17 }18 class B {19     synchronized void bar(A a) {20         String name = Thread.currentThread().getName();21         System.out.println(name + " entered B.bar");22         try {23             Thread.sleep(1000);24         } catch(Exception e) {25             System.out.println("B Interrupted");26         }27         System.out.println(name + " trying to call A.last()");28         a.last();29     }30     synchronized void last() {31         System.out.println("Inside A.last");32     }33 }34 class Deadlock implements Runnable {35     A a = new A();36     B b = new B();37     Deadlock() {38         Thread.currentThread().setName("MainThread");39         Thread t = new Thread(this, "RacingThread");40         t.start();41         a.foo(b); // get lock on a in this thread.42         System.out.println("Back in main thread");43     }44     public void run() {45         b.bar(a); // get lock on b in other thread.46         System.out.println("Back in other thread");47     }48     public static void main(String args[]) {49         new Deadlock();50     }51 }

運行程式後，輸出如下：

MainThread entered A.foo
RacingThread entered B.bar
MainThread trying to call B.last()
RacingThread trying to call A.last()

因為程式死結，你需要按CTRL-C來結束程式。在PC機上按CTRL-BREAK（或在Solaris下按CTRL-\）你可以看到全線程和管程緩衝堆。你會看到RacingThread在等待管程a時佔用管程b，同時，MainThread佔用a等待b。該程式永遠都不會結束。像該例闡明的，你的多線程程式經常被鎖定，死結是你首先應檢查的問題。

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