死锁

2019-11-18 13:23:16

字体：大中小

来源：转载

供稿：网友

　　由于线程可能进入堵塞状态，而且由于对象可能拥有“同步”方法——除非同步锁定被解除，否则线程不能访问那个对象——所以一个线程完全可能等候另一个对象，而另一个对象又在等候下一个对象，以此类推。这个“等候”链最可怕的情形就是进入封闭状态——最后那个对象等候的是第一个对象！此时，所有线程都会陷入无休止的相互等待状态，大家都动弹不得。我们将这种情况称为“死锁”。尽管这种情况并非经常出现，但一旦碰到，程序的调试将变得异常艰难。
　　就语言本身来说，尚未直接提供防止死锁的帮助措施，需要我们通过谨慎的设计来避免。假如有谁需要调试一个死锁的程序，他是没有任何窍门可用的。
　　1. java 1.2对stop()，suspend()，resume()以及destroy()的反对
　　为减少出现死锁的可能，Java 1.2作出的一项贡献是“反对”使用Thread的stop()，suspend()，resume()以及destroy()方法。
　　之所以反对使用stop()，是因为它不安全。它会解除由线程获取的所有锁定，而且假如对象处于一种不连贯状态（“被破坏”），那么其他线程能在那种状态下检查和修改它们。结果便造成了一种微妙的局面，我们很难检查出真正的问题所在。所以应尽量避免使用stop()，应该采用Blocking.java那样的方法，用一个标志告诉线程什么时候通过退出自己的run()方法来中止自己的执行。
　　假如一个线程被堵塞，比如在它等候输入的时候，那么一般都不能象在Blocking.java中那样轮询一个标志。但在这些情况下，我们仍然不该使用stop()，而应换用由Thread提供的interrupt()方法，以便中止并退出堵塞的代码。
　　//: Interrupt.java
　　// The alternative apPRoach to using stop()
　　// when a thread is blocked
　　import java.awt.*;
　　import java.awt.event.*;
　　import java.applet.*;
　　class Blocked extends Thread {
　　 public synchronized void run() {
　　 try {
　　 wait(); // Blocks
　　 } catch(InterruptedException e) {
　　 System.out.println("InterruptedException");
　　 }
　　 System.out.println("Exiting run()");
　　 }
　　}
　　public class Interrupt extends Applet {
　　 private Button
　　 interrupt = new Button("Interrupt");
　　 private Blocked blocked = new Blocked();
　　 public void init() {
　　 add(interrupt);
　　interrupt.addActionListener(
　　 new ActionListener() {
　　 public
　　 void actionPerformed(ActionEvent e) {
　　 System.out.println("Button pressed");
　　 if(blocked == null) return;
　　 Thread remove = blocked;
　　 blocked = null; // to release it
　　 remove.interrupt();
　　 }
　　 });
　　 blocked.start();
　　 }
　　 public static void main(String[] args) {
　　 Interrupt applet = new Interrupt();
　　 Frame aFrame = new Frame("Interrupt");
　　 aFrame.addWindowListener(
　　 new WindowAdapter() {
　　 public void windowClosing(WindowEvent e) {
　　 System.exit(0);
　　 }
　　 });
　　 aFrame.add(applet, BorderLayout.CENTER);
　　 aFrame.setSize(200,100);
　　 applet.init();
　　 applet.start();
　　 aFrame.setVisible(true);
　　 }
　　} ///:~
　　Blocked.run()内部的wait()会产生堵塞的线程。当我们按下按钮以后，blocked（堵塞）的句柄就会设为null，使垃圾收集器能够将其清除，然后调用对象的interrupt()方法。假如是首次按下按钮，我们会看到线程正常退出。但在没有可供“杀死”的线程以后，看到的便只是按钮被按下而已。
　　suspend()和resume()方法天生轻易发生死锁。调用suspend()的时候，目标线程会停下来，但却仍然持有在这之前获得的锁定。此时，其他任何线程都不能访问锁定的资源，除非被“挂起”的线程恢复运行。对任何线程来说，假如它们想恢复目标线程，同时又试图使用任何一个锁定的资源，就会造成令人难堪的死锁。所以我们不应该使用suspend()和resume()，而应在自己的Thread类中置入一个标志，指出线程应该活动还是挂起。若标志指出线程应该挂起，便用wait()命其进入等待状态。若标志指出线程应当恢复，则用一个notify()重新启动线程。我们可以修改前面的Counter2.java来实际体验一番。尽管两个版本的效果是差不多的，但大家会注重到代码的组织结构发生了很大的变化——为所有“听众”都使用了匿名的内部类，而且Thread是一个内部类。这使得程序的编写稍微方便一些，因为它取消了Counter2.java中一些额外的记录工作。
　　//: Suspend.java
　　// The alternative approach to using suspend()
　　// and resume(), which have been deprecated
　　// in Java 1.2.
　　import java.awt.*;
　　import java.awt.event.*;
　　import java.applet.*;
　　
　　public class Suspend extends Applet {
　　 private TextField t = new TextField(10);
　　 private Button
　　 suspend = new Button("Suspend"),
　　 resume = new Button("Resume");
　　 class Suspendable extends Thread {
　　 private int count = 0;
　　 private boolean suspended = false;
　　 public Suspendable() { start(); }
　　 public void fauxSuspend() {
　　 suspended = true;
　　 }
　　 public synchronized void fauxResume() {
　　 suspended = false;
　　 notify();
　　 }
　　 public void run() {
　　 while (true) {
　　 try {
　　 sleep(100);
　　 synchronized(this) {
　　 while(suspended)
　　 wait();
　　 }
　　 } catch (InterruptedException e){}
　　 t.setText(Integer.toString(count++));
　　 }
　　 }
　　 }
　　 private Suspendable ss = new Suspendable();
　　 public void init() {
　　 add(t);
　　 suspend.addActionListener(
　　 new ActionListener() {
　　 public
　　 void actionPerformed(ActionEvent e) {
　　 ss.fauxSuspend();
　　 }
　　 });
　　 add(suspend);
　　 resume.addActionListener(
　　 new ActionListener() {
　　 public
　　 void actionPerformed(ActionEvent e) {
　　 ss.fauxResume();
　　 }
　　 });
　　 add(resume);
　　 }
　　 public static void main(String[] args) {
　　 Suspend applet = new Suspend();
　　 Frame aFrame = new Frame("Suspend");
　　 aFrame.addWindowListener(
　　 new WindowAdapter() {
　　 public void windowClosing(WindowEvent e){
　　 System.exit(0);
　　 }
　　 });
　　 aFrame.add(applet, BorderLayout.CENTER);
　　 aFrame.setSize(300,100);
　　 applet.init();
　　 applet.start();
　　 aFrame.setVisible(true);
　　 }
　　}
　　Suspendable中的suspended（已挂起）标志用于开关“挂起”或者“暂停”状态。为挂起一个线程，只需调用fauxSuspend()将标志设为true（真）即可。对标志状态的侦测是在run()内进行的。就象本章早些时候提到的那样，wait()必须设为“同步”（synchronized），使其能够使用对象锁。在fauxResume()中，suspended标志被设为false（假），并调用notify()——由于这会在一个“同步”从句中唤醒wait()，所以fauxResume()方法也必须同步，使其能在调用notify()之前取得对象锁（这样一来，对象锁可由要唤醍的那个wait()使用）。假如遵照本程序展示的样式，可以避免使用wait()和notify()。
　　Thread的destroy()方法根本没有实现；它类似一个根本不能恢复的suspend()，所以会发生与suspend()一样的死锁问题。然而，这一方法没有得到明确的“反对”，也许会在Java以后的版本（1.2版以后）实现，用于一些可以承受死锁危险的非凡场合。
　　大家可能会希奇当初为什么要实现这些现在又被“反对”的方法。之所以会出现这种情况，大概是由于Sun公司主要让技术人员来决定对语言的改动，而不是那些市场销售人员。通常，技术人员比搞销售的更能理解语言的实质。当初犯下了错误以后，也能较为理智地正视它们。这意味着Java能够继续进步，即便这使Java程序员多少感到有些不便。就我自己来说，宁愿面对这些不便之处，也不愿看到语言停滞不前。

上一篇：资源访问的错误方法

下一篇：JAVA调试技术