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多线程为什么会发生死锁 死锁是什么 死锁产生的条件 如何解决死锁

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多线程为什么会发生死锁

咱们程序员在面试的时候,如果被问到多线程的问题,大概率会碰到这个经典题目:"说说死锁是怎么回事?"

举个常见的例子:线程A持有锁1,同时想要获取锁2;而线程B持有锁2,又在等待锁1。两个线程都卡着不动,这就是典型的死锁。多线程之所以会出现死锁,归根结底是资源竞争代码执行顺序的不确定性导致的。想象一下,如果多个线程争夺同一批资源,但获取资源的顺序不一致,就像两个人同时想通过一扇门,结果互相堵住对方的路,谁也过不去。

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死锁是什么

死锁(Deadlock)是多线程编程中的一种僵局状态。当两个或更多线程永久性地阻塞,每个线程都在等待其他线程释放资源,但谁也不肯先放手,整个系统就会陷入停滞。

举个实际场景:你去银行转账,账户A和账户B同时要给对方转钱。如果转账操作需要先锁住自己的账户再锁对方的账户,而两个转账操作同时发生,就可能出现账户A锁了自己等账户B,账户B锁了自己等账户A——这时候连银行系统都得宕机!


死锁产生的条件

想要理解死锁,必须掌握它的四个必要条件。这就像是死锁的"通行证",缺一不可:

  1. 互斥条件:资源一次只能被一个线程占用。
  2. 持有并等待:线程已经持有一个资源,同时还在等待其他资源。
  3. 不可剥夺:资源不能被强制从持有它的线程中抢走。
  4. 循环等待:存在一个线程间的环形等待链,比如A等B、B等C、C等A。

面试官可能会问:"如果破坏其中一个条件,能不能解决死锁?"这时候你可以自信回答——当然可以!这也是解决死锁的核心思路。

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如何解决死锁

方法1:资源有序分配法

这是最实用的方案!核心思想是规定所有线程必须按同一顺序获取资源。比如要求所有转账操作必须先锁账户ID小的,再锁账户ID大的。这样一来,循环等待的条件就被破坏了。

方法2:设置超时时间

给锁操作加一个"等待期限"。比如用tryLock()方法,如果线程在指定时间内拿不到锁就直接回退,释放已持有的资源。这能有效避免无限期等待。

方法3:死锁检测与恢复

系统定期检查是否有死锁,一旦发现就强制终止某些线程,或者回滚操作。不过这种方法实现成本高,一般用在数据库等复杂系统中。

方法4:避免死锁的算法

比如银行家算法,通过预判资源分配是否安全来决定是否允许请求。虽然理论完美,但实际开发中用的不多,因为需要提前知道线程的最大资源需求。

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实战小技巧
如果你在面试中被问到这个问题,可以这样回答:

  1. 先解释死锁的四个条件
  2. 结合项目经历,说明遇到过哪些资源竞争场景
  3. 重点强调资源有序分配和超时机制的应用

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