一、问题分析

1.什么是死锁？

        “死锁”是多线程中出现问题的一种情况，即：多个线程因竞争资源、进程推进顺序等原因而导致各进程同时被阻塞的情形，被阻塞的进程中一个或全部处于等待某个资源被释放达到自己执行的要求才接触阻塞状态。由于线程被无限期地阻塞，因此程序不能正常终止。这种情况即为“死锁”。

2.Java线程中产生死锁的四个必要条件：

（1）互斥使用：当资源被一个线程占有时，其他线程不能使用。

（2）不可抢占：资源请求者不能强制从资源占有者手中夺取资源，只能由占有者主动释放。

（3）请求保持：当资源请求者在请求其他的资源的同时保持对原有资源的占有。

（4）循环等待：存在一个等待队列，形成P1占有P2的资源，P2占有P3的资源，P3占有P1的资源情形，形成了一个等待环路。

  当上述四个条件都成立的时候，便形成“死锁”。只要破坏上述任何一个条件，便可解除死锁。

二、代码实现检测死锁

1.解决死锁问题的方法：

        一种是用synchronized，一种是用Lock显式锁实现。而如果不恰当的使用锁，且同时要锁多个对象时，也可能会出现死锁问题，如下所示显示锁A、锁B：

import java.util.Date;
public class LockTest {
   public static String obj1 = "obj1";
   public static String obj2 = "obj2";
   public static void main(String[] args) {
      LockA la = new LockA(); //锁A
      new Thread(la).start();
      LockB lb = new LockB(); //锁B
      new Thread(lb).start();
   }
}
class LockA implements Runnable{
   public void run() {
      try { //异常捕获
         System.out.println(" LockA 开始执行");
         while(true){
            synchronized (LockTest.obj1) {
               System.out.println(" LockA 锁住 obj1");
               Thread.sleep(3000); // 此处等待是给B能锁住机会
               synchronized (LockTest.obj2) {
                  System.out.println(" LockA 锁住 obj2");
                  Thread.sleep(60 * 1000); //占据资源
               }
            }
         }
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}
class LockB implements Runnable{
   public void run() {
      try {
         System.out.println(" LockB 开始执行");
         while(true){
            synchronized (LockTest.obj2) {
               System.out.println(" LockB 锁住 obj2");
               Thread.sleep(3000); //给A能锁住机会
               synchronized (LockTest.obj1) {
                  System.out.println(" LockB 锁住 obj1");
                  Thread.sleep(60 * 1000); //占据资源
               }
            }
         }
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

        运行结果如下，可以看到，产生了“死锁”，互相占据资源。

2.为解决问题不使用显示的锁，转为用信号量控制。

        信号量可以控制资源能被多少线程访问，假设我们指定只能被一个线程访问，相当于锁住。信号量可以指定获取资源的超时时间，根据超时时间进行额外处理。对于无法成功获取资源的情况，一般重复尝试，或指定尝试次数，也可以立刻退出执行状态。如下代码所示：

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class UnLockTest {
   public static String obj1 = "obj1";
   public static final Semaphore a1 = new Semaphore(1);
   public static String obj2 = "obj2";
   public static final Semaphore a2 = new Semaphore(1);
   public static void main(String[] args) {
      LockAa la = new LockAa();
      new Thread(la).start();
      LockBb lb = new LockBb();
      new Thread(lb).start();
   }
}
class LockAa implements Runnable {
   public void run() {
      try { //捕获异常
         System.out.println(" LockA 开始执行");
         while (true) {
            if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
               System.out.println(" LockA 锁住 obj1");
               if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                  System.out.println(" LockA 锁住 obj2");
                  Thread.sleep(60 * 1000); // do something
               }else{
                  System.out.println("LockA 锁 obj2 失败");
               }
            }else{
               System.out.println("LockA 锁 obj1 失败");
            }
            UnLockTest.a1.release(); // 释放
            UnLockTest.a2.release();
            Thread.sleep(1000); // 马上进行尝试，现实情况下do something是不确定的
         }
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}
class LockBb implements Runnable {
   public void run() {
      try { //捕获异常
         System.out.println(" LockB 开始执行");
         while (true) {
            if (UnLockTest.a2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
               System.out.println(" LockB 锁住 obj2");
               if (UnLockTest.a1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                  System.out.println(" LockB 锁住 obj1");
                  Thread.sleep(60 * 1000); // do something
               }else{
                  System.out.println("LockB 锁 obj1 失败");
               }
            }else{
               System.out.println("LockB 锁 obj2 失败");
            }
            UnLockTest.a1.release(); // 释放
            UnLockTest.a2.release();
            Thread.sleep(10 * 1000); //tryAcquire只用1秒，而且B要给A让出能执行的时间，否则两个永远是死锁
         }
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

 运行结果如下，锁A、锁B一开始各占据资源obj1、obj2，超时时间到达后，释放obj1、obj2，之后A重新占有资源obj1、obj2，从而避免了死锁的产生。