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Java 线程基础、线程之间的共享和协作 (二)

Java 线程基础、线程之间的共享和协作 (二)

线程的状态

Java中线程的状态分为6种:

  1. 初始(NEW):新创建了一个线程对象,但还没有调用start()方法。
  2. 运行(RUNNABLE):Java线程中将就绪(ready)和运行中(running)两种状态笼统的称为“运行”。
    线程对象创建后,其他线程(比如main线程)调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,等待被线程调度选中,获取CPU的使用权,此时处于就绪状态(ready)。就绪状态的线程在获得CPU时间片后变为运行中状态(running)。
  3. 阻塞(BLOCKED):表示线程阻塞于锁。
  4. 等待(WAITING):进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作(通知或中断)。
  5. 超时等待(TIMED_WAITING):该状态不同于WAITING,它可以在指定的时间后自行返回。
  6. 终止(TERMINATED):表示该线程已经执行完毕。

状态之间的变迁如下图所示

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死锁

是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁。

死锁是必然发生在多操作者(M>=2个)情况下,争夺多个资源(N>=2个,且N<=M)才会发生这种情况。很明显,单线程自然不会有死锁。

死锁还有几个要求:

  1. 争夺资源的顺序不对,如果争夺资源的顺序是一样的,也不会产生死锁;
  2. 争夺者拿到资源不放手。

学术化的定义

死锁的发生必须具备以下四个必要条件:

  1. 互斥条件:指进程对所分配到的资源进行排它性使用,即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源,则请求者只能等待,直至占有资源的进程用毕释放。
  2. 请求和保持条件:指进程已经保持至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其它进程占有,此时请求进程阻塞,但又对自己已获得的其它资源保持不放。
  3. 不剥夺条件:指进程已获得的资源,在未使用完之前,不能被剥夺,只能在使用完时由自己释放。
  4. 环路等待条件:指在发生死锁时,必然存在一个进程——资源的环形链.

危害

  • 线程不工作了,但是整个程序还是活着的
  • 没有任何的异常信息可以供我们检查。
  • 一旦程序发生了发生了死锁,是没有任何的办法恢复的,只能重启程序,对正式已发布程序来说,这是个很严重的问题。

    解决

关键是保证拿锁的顺序一致
两种解决方式:

  • 内部通过顺序比较,确定拿锁的顺序;
  • 采用尝试拿锁的机制。(lock.trylock())

    活锁

两个线程在尝试拿锁的机制中,发生多个线程之间互相谦让,不断发生同一个线程总是拿到同一把锁,在尝试拿另一把锁时因为拿不到,而将本来已经持有的锁释放的过程。
解决办法:每个线程休眠随机数,错开拿锁的时间