我的家園

[本文是我對Java Concurrency In Practice C10的歸納和總結. ?轉載請注明作者和出處, ?如有謬誤, 歡迎在評論中指正. ]

如果多個線程以不同的順序持有多個鎖, 可能發生死鎖:

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public class AccountTrans {
	public void transferMoney(Account fromAccount, Account toAccount, DollarAmount amount)
			throws InsufficientFundsException {
		synchronized (fromAccount) {
			synchronized (toAccount) {
				if (fromAccount.getBalance().compareTo(amount) < 0)
					throw new InsufficientFundsException();
				else {
					fromAccount.debit(amount);
					toAccount.credit(amount);
				}
			}
		}
	}
}

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transferMoney方法先后鎖定fromAccount和toAccount對象. 如果2個線程以如下的方式調用transferMoney方法:

A: transferMoney(myAccount, yourAccount, 10);?

B: transferMoney(yourAccount, myAccount, 20);

死鎖有可能就會發生.

關鍵在于需要保證以相同的順序獲取多個鎖:

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public class AccountTrans {
	// 額外的鎖
	private static final Object tieLock = new Object();

	public void transferMoney(final Account fromAcct, final Account toAcct, final DollarAmount amount)
			throws InsufficientFundsException {
		class Helper {
			public void transfer() throws InsufficientFundsException {
				if (fromAcct.getBalance().compareTo(amount) < 0)
					throw new InsufficientFundsException();
				else {
					fromAcct.debit(amount);
					toAcct.credit(amount);
				}
			}
		}
		// 計算fromAcct和toAcct的hashCode值
		int fromHash = System.identityHashCode(fromAcct);
		int toHash = System.identityHashCode(toAcct);

		// 根據hashCode值確定獲取鎖的順序
		if (fromHash < toHash) {
			synchronized (fromAcct) {
				synchronized (toAcct) {
					new Helper().transfer();
				}
			}
		} else if (fromHash > toHash) {
			synchronized (toAcct) {
				synchronized (fromAcct) {
					new Helper().transfer();
				}
			}
		} else {
			// 當hashCode值相同時, 無法確定fromAcct和頭Acct鎖的獲取順序, 因此增加額外的鎖
			synchronized (tieLock) {
				synchronized (fromAcct) {
					synchronized (toAcct) {
						new Helper().transfer();
					}
				}
			}
		}
	}
}

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open call

所謂open call是指在未持有鎖時調用外部方法. 持有鎖的時候調用外部方法, 如果被調用的方法需要獲取其他的鎖, 可能帶來死鎖的風險. 如果被調用的方法發生阻塞, 當前線程將長時間持有鎖, 其他等待獲取該鎖的線程就會被阻塞.

因此我們應該盡量在未持有鎖的時候進行方法的調用.

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資源死鎖

比如線程A持有數據庫D1的連接, 并等待獲取數據庫D2的連接. 而線程B持有數據庫D2的連接, 并等待獲取數據庫D1的連接. 此時就發生了死鎖.

資源死鎖的另一種形式是線程饑餓死鎖, 參見第八章.

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避免死鎖

1. 盡量不要同時持有多個鎖.

2. 如果必須同時持有多個鎖, 那么保證以一致的順序獲取鎖.

3. 盡量在未持有鎖的情況下進行方法的調用(open call).