线程的死锁和Lock锁

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我是靠谱客的博主悦耳美女，最近开发中收集的这篇文章主要介绍线程的死锁和Lock锁，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

本次博客带领大家了解死锁的基本概念和死锁的四个条件，Lock锁的用法。

死锁

死锁是多个线程各自占有一些共享资源，并且互相等待其他线程占有的资源才能运行，而导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源，都停止执行的情形。
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。
死锁的案例

//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,"灰姑娘");
        Makeup g2 = new Makeup(1,"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

    public 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，互相持有对方的锁，就是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){ //获得镜子的锁
                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
            }
            synchronized (lipstick){//两秒钟后想获得口红
                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
            }
        }
    }
}

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阻塞时，对已获得的资源保持不放。
3. 不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺。
4. 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
上面列出了死锁的四个必要条件，我们只要想办法破坏其中的任意一个或多个条件就可以避免死锁的发生。

Lock锁

从JDK 5.0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应先获得Lock对象。
ReentrantLock 类实现了Lock，它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义，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。

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();
            //如果同步代码有异常，要将unlock()写入finally语句块
        }
    }
}

案例：

//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{

    private  int ticketNums = 10;

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

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

    }
}

synchronized 与 Lock 的对比：
- Lock是显式锁（手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁）;synchronized是隐式锁，出了作用域自动释放。
- Lock只用代码块锁，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)。