Взаимная блокировка потоков

Взаимная блокировка описывает ситуацию, когда два или более потока блокируются, ожидая друг друга. Взаимная блокировка возникает, когда нескольким потокам нужны одинаковые блокировки, но они получают их в разном порядке. Многопоточная программа Java может пострадать от состояния взаимоблокировки, поскольку ключевое слово synchronized заставляет выполняющийся поток блокироваться в ожидании блокировки или монитора, связанного с указанным объектом. Вот пример.

Пример
public class TestThread {
public static Object Lock1 = new Object();
public static Object Lock2 = new Object();

public static void main(String args[]) {
ThreadDemo1 T1 = new ThreadDemo1();
ThreadDemo2 T2 = new ThreadDemo2();
T1.start();
T2.start();
}

private static class ThreadDemo1 extends Thread {
public void run() {
synchronized (Lock1) {
System.out.println("Поток 1: Удерживает блокировку 1...");

try { Thread.sleep(10); }
catch (InterruptedException e) {}
System.out.println("Поток 1: Ожидает блокировку 2...");

synchronized (Lock2) {
System.out.println("Поток 1: Удерживает блокировку 1 и 2...");
}
}
}
}
private static class ThreadDemo2 extends Thread {
public void run() {
synchronized (Lock2) {
System.out.println("Поток 2: Удерживает блокировку 2...");

try { Thread.sleep(10); }
catch (InterruptedException e) {}
System.out.println("Поток 2: Ожидает блокировку 1...");

synchronized (Lock1) {
System.out.println("Поток 2: Удерживает блокировку 1 и 2...");
}
}
}
}
}
Когда вы компилируете и выполняете вышеуказанную программу, вы обнаруживаете взаимную блокировку, и получаете следующий вывод программы:



Поток 1: Удерживает блокировку 1 ...
Поток 2: Удерживает блокировку 2 ...
Поток 1: Ожидает блокировку 2 ...
Поток 2: Ожидает блокировку 1 ...
Вышеупомянутая программа зависнет навсегда, потому что ни один из потоков не может продолжить и ожидает пока другой поток освободит блокировку, поэтому вы можете выйти из программы, нажав CTRL + C.

Пример решения взаимной блокировки
Давайте изменим порядок блокировки и запустим одну и ту же программу, чтобы увидеть, ожидают ли потоки друг друга.

Пример
public class TestThread {
public static Object Lock1 = new Object();
public static Object Lock2 = new Object();

public static void main(String args[]) {
ThreadDemo1 T1 = new ThreadDemo1();
ThreadDemo2 T2 = new ThreadDemo2();
T1.start();
T2.start();
}

private static class ThreadDemo1 extends Thread {
public void run() {
synchronized (Lock1) {
System.out.println("Поток 1: Удерживает блокировку 1...");

try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {}
System.out.println("Поток 2: Ожидает блокировку 2...");

synchronized (Lock2) {
System.out.println("Поток 1: Удерживает блокировку 1 и 2...");
}
}
}
}
private static class ThreadDemo2 extends Thread {
public void run() {
synchronized (Lock1) {
System.out.println("Поток 2: Удерживает блокировку 1...");

try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {}
System.out.println("Поток 2: Ожидает блокировку 2...");

synchronized (Lock2) {
System.out.println("Поток 2: Удерживает блокировку 1 и 2...");
}
}
}
}
}
Таким образом, простое изменение порядка блокировок предотвращает взаимную блокировку и завершается со следующим результатом:

Поток 1: Удерживает блокировку 1 ...
Поток 1: Ожидает блокировку 2 ...
Поток 1: Удерживает блокировку 1 и 2 ...
Поток 2: Удерживает блокировку 1 ...
Поток 2: Ожидает блокировку 2 ...
Поток 2: Удерживает блокировку 1 и 2 ...
Приведенный выше пример просто проясняет концепцию, однако она является очень сложной, и вам следует глубоко ее изучить, прежде чем разрабатывать свои приложения для работы с взаимными блокировками.