Java对多线程的支持（二） - 线程死锁

我们知道，当线程A由于某种原因（如等待IO操作完成、调用了sleep函数等）放弃了执行权时，操作系统就会调度另一个处于就绪状态(Runnable) 的线程B来执行。只有当线程A所等待的事件发生（如IO操作完成，睡眠时间结束）后，线程A才会被设置成就绪状态，等待操作系统的调度。

然而有时候可能会出现这样一种情况：线程A为了等待线程B而处于阻塞状态(blocked)，此时线程B恰好又在等待线程A而处于阻塞状态。这时A，B都在相互等待对方，因而A，B谁都不能得到执行机会。这种由于线程的相互等待而导致这些线程都无法执行的现象，就叫做线程死锁。

下面我们手动造成线程死锁，来体会下死锁的概念。

先要说明一点的是，在Java中，synchronized关键字也可以用来声明一个方法，如public synchronized run()。一个同步的方法是通过请求this对象的监视器来实现同步的，这是理解以下程序的前提。

我们首先定义一个实现了Runnable接口的类ThreadLock，然后定义一个同步的方法fun()，并在该方法内部定义了一个请求Object对象的同步块;

在run()方法中定义一个请求Object对象的同步块，接着在后面再定义一个请求this对象的同步块;

描述起来比较抽象，还是直接上代码吧。。

package cls;

public class ThreadLockDemo
{

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args)
	{
		ThreadLock tl = new ThreadLock();
		
		new Thread(tl).start();
		new Thread(tl).start();
	}
}

class ThreadLock implements Runnable
{
	private Object obj = new Object(); 	// Synchronized Object
	boolean bool = false;				// 
	
	// Synchronized method run()
	public void run()
	{
		if(bool == true)
		{
			fun();
		}
		else
		{
			synchronized (obj)
			{		
				bool = true;
				// Sleep for a while, give up running.
				try
				{
					Thread.sleep(50);
				}
				catch(Exception e)
				{
					e.printStackTrace();
				}
				
				// Enter the synchronized block, using this Object.
				synchronized(this)
				{
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running !");
				}
			}
		}
	}
	// Synchronized method fun()
	public synchronized void fun()
	{
		synchronized(obj)
		{
			while(true)
			{
				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running !");
			}
		}
	}
}

我们来分析一下这个程序发生死锁现象的过程：

首先，线程A启动，bool的值为false，执行 run()方法中的else分支，给obj对象加锁，然后将bool改成true，再睡眠。此时Ａ就已经放弃了执行权。

这时线程Ｂ启动，bool的值为 true，则执行run()方法中的第一个分支，调用fun()方法。因为fun()是一个同步的方法，所以它会去检查this对象有没有被加锁，结果是没有，所以程序进入到fun()方法中，并给this 对象加锁。接着又遇到了synchronized(obj)同步块，由于线程Ａ已经给obj对象加了锁，因此线程Ｂ是无法进入到此同步块中去的，只能等待。

这时线程Ａ的睡眠时间到，从上次中断的地方继续往下执行，于是就遇到了synchronized(this)同步块。由于刚刚线程B已经给this对象加了锁，因而线程A无法进入到该同步块中，只能等待。

此时，就形成了线程Ａ，Ｂ的死锁现象。

在多线程程序设计中，线程同步是一个非常复杂的问题，一旦处理不好，极有可能出现这样那样的问题。我们在实际应用中一定要多加小心，尽量避免此类错误的发生。