死锁和同步方法

Question

我在 Stack Overflow 上找到了一段代码，我认为它与我所面临的非常相似，但我仍然不明白为什么这会陷入僵局。该示例取自 Java 中的死锁检测：

Class A
{
  synchronized void methodA(B b)
  {
    b.last();
  }

  synchronized void last()
  {
    System.out.println(“ Inside A.last()”);
  }
}

Class B
{
  synchronized void methodB(A a)
  {
    a.last();
  }

  synchronized void last()
  {
    System.out.println(“ Inside B.last()”);
  }
}

Class Deadlock implements Runnable 
{
  A a = new A(); 
  B b = new B();

  // Constructor
  Deadlock()
  {
    Thread t = new Thread(this); 
    t.start();
    a.methodA(b);
  }

  public void run()
  {
    b.methodB(a);
  }

  public static void main(String args[] )
  {
    new Deadlock();
  }
}

在本例中，当调用 Deadlock() 构造函数时，它以线程的形式启动。当它执行此操作时，将调用 run() 方法。它将调用 b.methodB(a)，然后调用 a.last() 来打印一条语句。同时，a.methodA(b) 会调用 b.last()。任何对象都没有交叉依赖，并且它们也不会同时执行方法。即使它们是，synchronized 关键字也会将它们排队，不是吗？但为什么有时也会陷入僵局呢？并非总是如此，但有时会陷入僵局，这是不可预测的。是什么原因导致这个问题陷入僵局以及解决方法？

Answer 1

这两条语句的执行可能是交织的：

Thread 1:  a.methodA(b);    //inside the constructor
Thread 2:  b.methodB(a);    //inside run()

要执行 a.methodA()，线程 1 需要获取 A 对象上的锁。

要执行 b.methodB()，线程 2 需要获取 B 对象上的锁。

为了使线程 1 的 methodA() 能够调用 b 实例上的同步方法，它需要获取 b 上的锁被线程 2 持有，这将导致线程 1 等待，直到该锁被释放。

为了使 Thread2 的 methodB() 能够调用 a 实例上的同步方法，它需要获取 a 上持有的锁由线程 1 执行 - 这也会导致线程 2 等待。

由于每个线程都持有另一个线程想要的锁，因此如果两个线程都无法获得它想要的锁，并且两个线程都不会释放它所持有的锁，就会发生死锁。

重要的是要理解，此代码在运行时不会 100% 产生死锁 - 仅当四个关键步骤（线程 1 持有 A 的锁并尝试获取 B，线程 2 持有 B 的锁并尝试获取 A 的锁）时才会产生死锁。是按照一定的顺序执行的。运行此代码足够多次，但该顺序必然会发生。

Answer 2

synchronized 在方法或代码块执行之前必须获取的对象上放置了一个锁。因为它锁定整个对象，所以它是一个不优雅的工具，有时看起来很容易使用，但会产生这样的死锁，即没有实际有争议的数据被读取或写入。

a.method(b) 锁定 a 对象。 b.method(a) 锁定 b 对象。并且两个执行线程都无法继续调用 b.last() 或 a.last()，因为它们都在等待另一个对象释放其锁。

Answer 3

调用methodA（有效）执行lock(a)、lock(b)。
如果任务随后切换并尝试方法B，它就会立即命中lock(b)。