Javaのデッドロックとは何ですか？どうすればそれを防ぐことができますか？

Javaのデッドロックは、2つ以上のスレッドが永遠にブロックされているときに発生します。それぞれが、一貫性のないロックの順序によって引き起こされる円形の待機のために、他のリソースが保持するリソースを待っています。これは、必要な条件の4つのいずれか、つまり、一貫したグローバルな順序でロックを取得するなどの4つの除外、保留、待機、先制、または円形の待機を破ることで防止できます。オブジェクト、およびネストされたロックの回避。最も効果的なアプローチは、一貫したロックの順序付けと手動の同期への依存度の低下であり、スレッドがデザインによって無期限に互いに待たないようにします。

Javaのデッドロックは、2つ以上のスレッドが永遠にブロックされ、それぞれが別のスレッドが保持するリソースを待っているときに発生します。これは通常、スレッドが異なる注文でロックを取得し、円形の依存関係を作成するときにマルチスレッドプログラムで発生します。

たとえば、スレッドAはロック1を保持し、ロック2を待ちますが、スレッドBはロック2を保持し、ロック1を待ちます。どちらも進むことができず、デッドロックになります。

デッドロックにつながる一般的な条件（4つの必要な条件として知られています）があります。

• 相互除外：少なくとも1つのリソースを非共有モードに保持する必要があります。
• ホールドアンド待機：別のリソースを待っている間、スレッドは1つのリソースを保持します。
• プリエンプションはありません：リソースをスレッドから強制的に取得することはできません。
• 円形の待機：スレッドのサイクルが存在し、それぞれが次のリソースが保持するリソースを待っています。

Javaのデッドロックを防ぐ方法

デッドロックを避けるために、4つの条件の少なくとも1つを破る必要があります。ここに実用的な戦略があります：

1.ネストされたロックを避けてください

スレッドに複数のロックを取得させないでください。避けられない場合は、すべてのスレッドが同じグローバル順序でロックを取得することを確認してください。

 //悪い：さまざまな注文で取得したロック
スレッド1：ロック（locka）; lock（lockb）;
スレッド2：lock（lockb）; lock（locka）; //デッドロックのリスク

//良い：常に同じ順序で取得します
スレッド1：ロック（locka）; lock（lockb）;
スレッド2：ロック（locka）; lock（lockb）; // 安全

2。ロックの取得にはタイムアウトを使用します

java.util.concurrent.locks.ReentrantLockのタイムアウトでtryLock()を使用して、不定の待機を避けます。

 REENTRANTLOCK LOCK1 = new ReentrantLock（）;
REENTRANTLOCK LOCK2 = new ReentrantLock（）;

boolean acchied1 = lock1.trylock（1、timeunit.seconds）;
if（acchied1）{
    試す {
        boolean acchied2 = lock2.trylock（1、timeunit.seconds）;
        if（acchied2）{
            試す {
                //仕事をします
            } ついに {
                lock2.unlock（）;
            }
        }
    } ついに {
        lock1.unlock（）;
    }
}

これは、ロックが使用できない場合にあきらめることにより、「保留と待機」状態を破ります。

3. java.util.concurrentのスレッドセーフクラスを使用します

ロックを手動で管理する代わりに、 ConcurrentHashMap 、 BlockingQueue 、 ExecutorServiceなどの高レベルの並行性ユーティリティを使用します。これらは安全であり、デッドロックの可能性を減らすように設計されています。

4.検出と回復（高度）

それ自体は予防ではありませんが、スレッドの状態とロックグラフを監視してデッドロック検出を実装し、スレッドを中断または再起動してサイクルを壊すことができます。これは複雑であり、通常、予防を支持して回避されます。

5。ロックの使用を最小限に抑えるための設計

• 同期ブロックの範囲を削減します。
• 可能であれば不変のオブジェクトを使用してください。
• 必要な場合にのみsynchronizedメソッドを好みます。
• 単純な操作には、 AtomicIntegerなどのAtomic Classesを使用することを検討してください。

デッドロックの防止は、主に慎重な設計に関するものです。重要なのは、複数のロックの必要性をロックし、最小限に抑えるための一貫性です。最新の並行性ツールを使用すると、手動ロック管理の負担が軽減されます。

基本的に、リソースアクセスを慎重に計画することで、スレッドが無期限にお互いを待つことができる状況を避けてください。複雑ではありませんが、ペースの速い開発を見落とすのは簡単です。

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