Java程序死锁问题原理及解决方案

Java程序死锁问题原理及解决方案

Java程序死锁问题原理及解决方案

Java 语言通过synchronized 关键字来保证原子性，这是因为每一个ob ject 都有一个隐含的锁，这个也称作监视器对象。在进入synchronized 之前自动获取此内部锁，而一旦离开此方式，无论是完成或者中断都会自动释放锁。显然这是一个独占锁，每个锁请求之间是互斥的。下面是店铺为大家带来的Java程序死锁问题原理及解决方案，欢迎阅读。

死锁描述

死锁是操作系统层面的一个错误，是进程死锁的简称，最早在1965 年由 Dijkstra 在研究银行家算法时提出的，它是计算机操作系统乃至整个并发程序设计领域最难处理的问题之一。

事实上，计算机世界有很多事情需要多线程方式去解决，因为这样才能最大程度上利用资源，才能体现出计算的高效。但是，实际上来说，计算机系统中有很多一次只能由一个进程使用的资源的情况，例如打印机，同时只能有一个进程控制它。在多通道程序设计环境中，若干进程往往要共享这类资源，而且一个进程所需要的资源还很有可能不止一个。因此，就会出现若干进程竞争有限资源，又推进顺序不当，从而构成无限期循环等待的局面。我们称这种状态为死锁。简单一点描述，死锁是指多个进程循环等待它方占有的资源而无限期地僵持下去的局面。很显然，如果没有外力的作用，那么死锁涉及到的各个进程都将永远处于封锁状态。

系统发生死锁现象不仅浪费大量的系统资源，甚至导致整个系统崩溃，带来灾难性后果。所以，对于死锁问题在理论上和技术上都必须予以高度重视。

银行家算法

一个银行家如何将一定数目的资金安全地借给若干个客户，使这些客户既能借到钱完成要干的事，同时银行家又能收回全部资金而不至于破产。银行家就像一个操作系统，客户就像运行的进程，银行家

的资金就是系统的资源。

银行家算法需要确保以下四点：

当一个顾客对资金的最大需求量不超过银行家现有的资金时就可接纳该顾客;

顾客可以分期贷款, 但贷款的总数不能超过最大需求量;

当银行家现有的资金不能满足顾客尚需的贷款数额时，对顾客的贷款可推迟支付，但总能使顾客在有限的时间里得到贷款;

当顾客得到所需的全部资金后，一定能在有限的时间里归还所有的资金。

清单 1. 银行家算法实现

/*一共有5个进程需要请求资源，有3类资源*/

public class BankDemo {

// 每个进程所需要的最大资源数

public static int MAX[][] = { { 7, 5, 3 }, { 3, 2, 2 }, { 9, 0, 2 },

{ 2, 2, 2 }, { 4, 3, 3 } };

// 系统拥有的初始资源数

public static int AVAILABLE[] = { 10, 5, 7 };

// 系统已给每个进程分配的资源数

public static int ALLOCATION[][] = { { 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0 },

{ 0, 0, 0 }, { 0, 0, 0 } };

// 每个进程还需要的资源数

public static int NEED[][] = { { 7, 5, 3 }, { 3, 2, 2 }, { 9, 0, 2 },

{ 2, 2, 2 }, { 4, 3, 3 } };

// 每次申请的资源数

public static int Request[] = { 0, 0, 0 };

// 进程数与资源数

public static int M = 5, N = 3;

int FALSE = 0;

int TRUE = 1;

public void showdata() {

int i, j;

System.out.print("系统可用的资源数为:/n");

for (j = 0; j < N; j++) {

System.out.print("资源" + j + ":" + AVAILABLE[j] + " ");

}

System.out.println();

System.out.println("各进程还需要的资源量:");

for (i = 0; i < M; i++) {

System.out.print("进程" + i + ":");

for (j = 0; j < N; j++) {

System.out.print("资源" + j + ":" + NEED[i][j] + " ");

}

System.out.print("/n");

}

System.out.print("各进程已经得到的资源量: /n");

for (i = 0; i < M; i++) {

System.out.print("进程");

System.out.print(i);

for (j = 0; j < N; j++) {

System.out.print("资源" + j + ":" + ALLOCATION[i][j] + " "); }

System.out.print("/n");

}

}

// 分配资源，并重新更新各种状态

public void changdata(int k) {

int j;

for (j = 0; j < N; j++) {

AVAILABLE[j] = AVAILABLE[j] - Request[j];