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什么是死鎖(Deadlock)
死鎖是指兩個或兩個以上的線程在執(zhí)行過程中,因爭奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象。若無外力作用,它們都將無法推進下去。

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產(chǎn)生死鎖的四個必要條件得爛熟于心:
- 互斥條件:進程要求對所分配的資源進行排他性控制,即在一段時間內(nèi)某資源僅為一個進程所占用。此時若有其他進程請求該資源,則請求進程只能等待。
- 不剝奪條件:進程所獲得的資源在未使用完畢之前,不能被其他進程強行奪走,即只能由獲得該資源的進程自己來釋放。
- 請求和保持條件:進程已經(jīng)保持了至少一個資源,但又提出了新的資源請求,而該資源已被其他進程占有,此時請求進程被阻塞,但對自己已獲得的資源保持不放。
- 循環(huán)等待條件:存在一種進程資源的循環(huán)等待鏈,連中每一個進程已獲得的資源同時被鏈中下一個進程所請求。
相應的,如果想在程序運行之前預防發(fā)生死鎖(也成為 “死鎖預防”),必須設法破壞產(chǎn)生死鎖的四個必要條件之一
- 破壞互斥條件:允許系統(tǒng)資源都能共享使用,則系統(tǒng)不會進行死鎖狀態(tài)。這種方案并不太可行,因為有些資源根本就不能同時訪問,比如打印機。
- 破壞不剝奪條件:當一個已經(jīng)保持了某些不可剝奪資源的進程,請求新的資源時得不到滿足,它必須釋放已經(jīng)保持的所有資源,待以后需要時再重新申請。這種方法常用于狀態(tài)易于保存和恢復的資源,如 CPU 的寄存器及內(nèi)存資源,一般不能用于打印機之類的資源。
- 破壞請求和保持條件:采用預先靜態(tài)分配方法,即進程在運行前一次申請完他所需要的全部資源,在他的資源未滿足前,不把它投入運行。一旦運行后,這些資源就一直歸它所有,也不再提出其他資源請求,這樣就可以保證系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖。
- 破壞循環(huán)等待條件:采用順序資源分配法。首先給系統(tǒng)中的資源編號,規(guī)定每個進程,必須按編號遞增的順序請求資源,同類資源一次申請完。也就是說,只要進程提出申請分配資源,則該進程在以后的資源申請中,只能申請編號比之前大的資源。
光看羅列出來的幾點文字肯定還是不能完全理解,下面會結(jié)合實例來給大伙解釋。
用 Java 寫一個死鎖
這絕對是面試中 Java 手寫題的 TOP2!?。〕巳吮M皆知的手寫單例模式,手寫死鎖可能有些小伙伴會遺漏掉。
邏輯其實非常簡單,我們申請兩個資源,開兩個線程,每個線程持有其中的一個資源,并且互相請求對方的資源,就構(gòu)成了死鎖。
MySQL 死鎖
MySQL 經(jīng)典的死鎖案例
下面來看個 MySQL 經(jīng)典的死鎖案例:轉(zhuǎn)賬
A 賬戶給 B 賬戶轉(zhuǎn)賬 50 元的同時,B 賬戶也給 A 賬戶轉(zhuǎn)賬 30 元
正常情況下,如果只有一個操作,A 給 B 轉(zhuǎn)賬 50 元,可以在一個事務內(nèi)完成,先獲取 A 用戶的余額和 B 用戶的余額,因為之后需要修改這兩條數(shù)據(jù),所以需要通過寫鎖(for UPDATE)鎖住他們,防止其他事務更改導致我們的更改丟失而引起臟數(shù)據(jù)
但如果 A 給 B 轉(zhuǎn)賬和 B 給 A 轉(zhuǎn)賬同時發(fā)生,那就是兩個事務,可能發(fā)生死鎖:
1)A 用戶給 B 用戶轉(zhuǎn)賬 50 元,需在程序中開啟事務 1 來執(zhí)行 SQL,獲取 A 的余額同時鎖住 A 這條數(shù)據(jù)。
2)B 用戶給 A 用戶轉(zhuǎn)賬 30 元,需在程序中開啟事務 2 來執(zhí)行 SQL,并獲取 B 的余額同時鎖住 B 這條數(shù)據(jù)。
3)在事務 1 中執(zhí)行剩下的 SQL,此時事務 1 是獲取不到 B 的鎖的,也即 select for update 就會被阻塞??;
4)同理,事務 2 繼續(xù)執(zhí)行剩下的 SQL,請求 A 的鎖,也是獲取不到的
事務 1 和事務 2 存在相互等待獲取鎖的過程,導致兩個事務都掛起阻塞,最終拋出獲取鎖超時的異常。
如何解決 MySQL 死鎖
要想解決上述死鎖問題,我們可以從死鎖的四個必要條件入手。
指導思想其實很明確:就是保證 A 向 B 轉(zhuǎn)賬和 B 向 A 轉(zhuǎn)賬這兩個事務同一時刻只能有一個事務能成功獲取到鎖
由于互斥和不剝奪是鎖本質(zhì)的功能體現(xiàn),無法修改,所以咱們從另外兩個條件嘗試去解決。
1)破壞 “請求和保持” 條件:A 和 B 之間的操作用同一個鎖鎖?。ū热缬?Redis 分布式鎖做,A 和 B 之間的鎖的 key 表示為 A:B,可以讓 id 小的用戶排在前面,id 大的用戶排在后面,這樣來設計 key。如果存在分庫分表的情況,用 hashcode 來做比較也行),保證 A 向 B 轉(zhuǎn)賬和 B 向 A 轉(zhuǎn)賬這兩個事務同一時刻只能有一個事務能成功獲取鎖
2)破壞 “循環(huán)等待” 條件:先獲取更小的鎖,獲取到了小的鎖才能獲取大鎖(所謂小鎖還是大鎖,也可以簡單的根據(jù)用戶的 id 來進行區(qū)分,先請求用戶 id 較小的,再請求用戶 id 較大的)。比如 A.id < B.id,那么 A 和 B 之間的操作,都是要先獲取 A 鎖,再獲取 B 鎖
具體代碼可參考如下:
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分享標題:關(guān)于死鎖,面試的一切都在這里了
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