死锁产生的条件及解决

死锁产生的条件

• 互斥
  线程对所分配的资源进行排他性控制，即在一段时间内某资源仅为一个线程所占有。
  此时若有其他线程请求该资源，则请求线程只能阻塞等待。

• 不可剥夺
  线程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他线程强行夺走，即只能由获得该资源的线程自己来释放。

• 请求与保持
  线程在至少拥有一个资源的情况下，线程继续请求其它资源，而该资源被其他线程所持有，
  此时线程被堵塞，但保持对现有资源的持有。

• 循环等待
  存在线程资源的循环等待链，链中每一个线程已获得的资源同时被下一个线程所请求。
  即A等待B，B等待C，C等待A。

只有同时满足以上四个条件才有可能发生死锁，只要有一个不满足就不会发生。

预防死锁

破坏互斥

不好意思，破坏不了。。

互斥条件不能被破坏，否则会造成结果的不可再现性 即 原子性问题

破坏不可剥夺

• 如果占有某些资源的一个线程进行进一步资源请求被拒绝，则该线程必须释放它最初占有的资源。

• 如果一个线程请求当前被另一个线程占有的一个资源，则可以抢占另一个线程，要求它释放资源。 剥夺资源法

破坏请求与保持

• 1，创建线程时，要求它申请所需的全部资源，系统要么满足其所有要求，要么什么也不给它。即 一次性分配策略

• 2，要求每个线程提出新的资源申请前，释放它所占有的资源。

破坏循环等待

资源有序分配法，即所申请的资源必须按照顺序申请。

避免死锁

预防死锁和避免死锁的区别：
预防死锁是设法至少破坏产生死锁的四个必要条件之一,严格的防止死锁的出现,而避免死锁则不那么严格的限制产生死锁的必要条件的存在,因为即使死锁的必要条件存在,也不一定发生死锁。避免死锁是在系统运行过程中注意避免死锁的最终发生。

资源有序分配法

• 对它所必须的资源，必须一次申请完。

• 所申请的资源必须按照顺序申请。

即线程A申请A资源，B资源，C资源，B线程也得A资源，B资源，C资源。避免可能有生成环路的条件。

银行家算法

银行家算法

加锁顺序

当多个线程需要相同的一些锁，但是按照不同的顺序加锁，死锁就很容易发生。
如果能确保所有的线程都是按照相同的顺序获得锁（类似资源有序分配法），那么死锁就不会发生。

加锁时限

线程尝试获取锁的时候加上一定的时限，超过时限则放弃对该锁的请求，并释放自己占有的锁。然后等待一段随机的时间再重试

死锁检测

死锁定理：

如果资源分配图中没有环路，则系统中没有死锁，如果图中存在环路则系统中可能存在死锁。
如果每个资源类中只包含一个资源实例，则环路是死锁存在的充分必要条件。

找一个非孤立、只有分配边的线程结点，去掉分配边，将其变为孤立结点；
再把相应的资源分配给一个等待该资源的线程，即将某线程的申请边变为分配边；
重复以上步骤，若所有线程都可成为孤立结点，称该图是可完全简化的，否则称该图是不可完全简化的。
死锁状态的充分条件是：资源分配图是不可完全简化的。

死锁：

无死锁：

解除死锁

• 资源剥夺法。挂起某些死锁线程，并抢占它的资源，将这些资源分配给其他的死锁线程。
  但应防止被挂起的线程长时间得不到资源，而处于资源匮乏的状态。

• 撤销线程法。强制撤销部分、甚至全部死锁线程并剥夺这些线程的资源。
  撤销的原则可以按线程优先级和撤销线程代价的高低进行。

• 线程回退法。让一（或多）个线程回退足以回避死锁的地步，线程回退时自愿释放资源而不是被剥夺。
  要求系统保持线程的历史信息，设置还原点。