Учебники

Параллелизм Java — тупик

Июнь 3, 2019

Deadlock описывает ситуацию, когда два или более потоков заблокированы навсегда, ожидая друг друга. Взаимная блокировка возникает, когда нескольким потокам требуются одинаковые блокировки, но они получают их в другом порядке. Многопоточная программа на Java может страдать из-за тупиковой ситуации, поскольку ключевое слово synchronized заставляет исполняющий поток блокировать при ожидании блокировки или монитора, связанного с указанным объектом. Вот пример.

пример

Live Demo

public class TestThread {
   public static Object Lock1 = new Object();
   public static Object Lock2 = new Object();
   
   public static void main(String args[]) {
      ThreadDemo1 T1 = new ThreadDemo1();
      ThreadDemo2 T2 = new ThreadDemo2();
      T1.start();
      T2.start();
   }
   
   private static class ThreadDemo1 extends Thread {
   
      public void run() {
      
         synchronized (Lock1) {
            System.out.println("Thread 1: Holding lock 1...");

            try {
               Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println("Thread 1: Waiting for lock 2...");

            synchronized (Lock2) {
               System.out.println("Thread 1: Holding lock 1 & 2...");
            }
         }
      }
   }

   private static class ThreadDemo2 extends Thread {
   
      public void run() {
      
         synchronized (Lock2) {
            System.out.println("Thread 2: Holding lock 2...");
            
            try {
               Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println("Thread 2: Waiting for lock 1...");
            
            synchronized (Lock1) {
               System.out.println("Thread 2: Holding lock 1 & 2...");
            }
         }
      }
   } 
}

Когда вы компилируете и запускаете вышеупомянутую программу, вы обнаруживаете ситуацию взаимоблокировки, и после нее выдается результат, полученный программой:

Выход 

Thread 1: Holding lock 1...
Thread 2: Holding lock 2...
Thread 1: Waiting for lock 2...
Thread 2: Waiting for lock 1...

Вышеприведенная программа будет зависать вечно, потому что ни один из потоков не находится в положении для продолжения и ждет, пока друг друга снимают блокировку, поэтому вы можете выйти из программы, нажав CTRL + C.

Пример тупикового решения

Давайте изменим порядок блокировки и запуска одной и той же программы, чтобы увидеть, ожидают ли оба потока друг друга —

пример

Live Demo 

public class TestThread {
   public static Object Lock1 = new Object();
   public static Object Lock2 = new Object();
   
   public static void main(String args[]) {
      ThreadDemo1 T1 = new ThreadDemo1();
      ThreadDemo2 T2 = new ThreadDemo2();
      T1.start();
      T2.start();
   }
   
   private static class ThreadDemo1 extends Thread {
   
      public void run() {
         
         synchronized (Lock1) {
            System.out.println("Thread 1: Holding lock 1...");
            
            try {
               Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println("Thread 1: Waiting for lock 2...");

            synchronized (Lock2) {
               System.out.println("Thread 1: Holding lock 1 & 2...");
            }
         }
      }
   }

   private static class ThreadDemo2 extends Thread {
      
      public void run() {
         
         synchronized (Lock1) {
            System.out.println("Thread 2: Holding lock 1...");
           
            try {
               Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println("Thread 2: Waiting for lock 2...");

            synchronized (Lock2) {
               System.out.println("Thread 2: Holding lock 1 & 2...");
            }
         }
      }
   } 
}

Таким образом, просто изменение порядка блокировок не позволяет программе войти в тупиковую ситуацию и завершается следующим результатом:

Выход 

Thread 1: Holding lock 1...
Thread 1: Waiting for lock 2...
Thread 1: Holding lock 1 & 2...
Thread 2: Holding lock 1...
Thread 2: Waiting for lock 2...
Thread 2: Holding lock 1 & 2...

Приведенный выше пример состоит в том, чтобы просто прояснить концепцию, однако это сложная концепция, и вам следует углубиться в нее, прежде чем разрабатывать приложения для работы с тупиковыми ситуациями.

45
Share: