5.死锁

可重入的锁

Java 线程是可重入的锁。
比如，下列例子：

public class Counter {
    private int count = 0;
    public synchronized void add(int n) {
        if (n < 0) {
            dec(-n);
        } else {
            count += n;
        }
    }
    public synchronized void dec(int n) {
        count -= n;
    }
}

可以看到，synchronized 修饰 add() 和 dec() 。但线程执行到 add() 方法内部，说明它已经获取了当前的 this 锁。如果传入的 n < 0，将在 add() 调用 dec() 。由于 dec() 方法也需要获取 this 锁。这时 dec() 同样能获取到 this 锁，这是因为 JVM 允许同一线程获取同一个锁，这种能被同一个线程反复获取的锁，就叫做可重入锁。
由于 Java 的线程锁是可重入锁，并且是使用计时器来达到这个效果。在获取锁的时候，不但要判断是否是第一次获取，还要记录这是第几次获取。每获取一次锁，记录 +1，每退出 synchronized 块，记录 -1，减到 0 时，才能真正释放锁。

死锁

在获取多个锁时，不同线程获取多个不同对象的锁可能导致死锁：

public void add(int m) {
    synchronized(lockA) { // 获得lockA的锁
        this.value += m;
        synchronized(lockB) { // 获得lockB的锁
            this.another += m;
        } // 释放lockB的锁
    } // 释放lockA的锁
}
public void dec(int m) {
    synchronized(lockB) { // 获得lockB的锁
        this.another -= m;
        synchronized(lockA) { // 获得lockA的锁
            this.value -= m;
        } // 释放lockA的锁
    } // 释放lockB的锁
}

对于上述代码，线程1和线程2如果分别执行 add() 和 dec() 方法时：

• 线程1：进入 add() ，获得 lockA ；
• 线程2：进入 dec() ，获得 lockB 。

随后：

• 线程1：准备获得 lockB，失败，等待中；
• 线程2：准备获得 lockA，失败，等待中。

此时，两个线程各自持有不同的锁，然后各自试图获取对方手里的锁，造成了双方无限等待下去，这就是死锁。
死锁发生后，没有任何机制能解除死锁，只能强制结束 JVM 进程。因此，在编写多线程应用时，要特别注意防止死锁。因为死锁一旦形成，就只能强制结束进程。
如何避免死锁？
线程获取锁的顺序要一致。即严格按照先获取 lockA，再获取 lockB 的顺序，改写 dec() 方法如下：

public void dec(int m) {
    synchronized(lockA) { // 获得lockA的锁
        this.value -= m;
        synchronized(lockB) { // 获得lockB的锁
            this.another -= m;
        } // 释放lockB的锁
    } // 释放lockA的锁
}

在理解死锁的时候，和可重入锁有点出入，这里记录一下：

可重入锁之所以可以重复获取锁，这是因为在同一个线程中，而死锁是多个不同的线程，获取对方的锁而导致的问题。

小结

Java 的 synchronized 锁是可重入锁；
死锁产生的条件是多线程各自持有不同的锁，并互相试图获取对方已持有的锁，导致无限等待；
避免死锁的方法是多线程获取锁的顺序要一致。