什么是死锁？

是指两个以上的线程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象。若无外力作用，他们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁。

举例：A和B头部，洗脚按摩。现在有共有两个技师负责这两个部位的按摩。A和B的需求是两种按摩同时进行，A找到了头部按摩师，B找到了洗脚按摩师。此时A想继续让洗脚按摩师来，B也想继续让头部按摩师来。此时两人针锋相对，谁也不肯退让（程序的串行特性）。因此产生了死锁。

总结：死锁的必然发生条件是多操作者（M>=2），争夺多资源（N>=2）时容易产生。当然，如果争夺资源的顺序是一样的(先一起抢A，再一起抢B)，也不会产生问题。感觉死锁产生就是因为它们是真的贪婪！吃着碗里的，看着锅里....哦不，看着别人碗里的更准确。

学术化定义

死锁发生的4个必要条件

互斥条件

指进程对分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只能被一个线程占用。如果此时还有其它线程请求资源，则请求者只能等待。直到占有资源的进程用完释放。

占有并等待条件

指线程已经保持一个资源，但又提出了对新的资源的请求。而该资源已被其他线程占有。此时请求线程进行阻塞，但又对自己已获得的资源保持不放。

不剥夺条件

指线程已获得的资源，在未使用完之前不能被剥夺。只能在使用完时由自己释放。（只能是主动释放)。

环路等待条件

指在发生死锁时，必然存在一个线程——资源的环形链。即{P0，P1，P2......PN}中，P0等P1，P1等P2......PN等P0。

理解了死锁的原因与条件，就可以最大程度的避免，预防和解除死锁。只要打破四个必要条件之一就能有效预防死锁的发生。

打破死锁

预防死锁：通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个条件，来防止死锁的发生。

避免死锁：在资源的动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入不安全状态，从而避免死锁的发生。

检测死锁：允许系统在运行过程中发生死锁，但可设置检测机构及时检测死锁的发生，并采取适当措施加以清除。

解除死锁：当检测出死锁后，便采取适当措施将进程从死锁状态中解脱出来。

破坏"互斥"条件

意思直接改变逻辑，让原本应该互斥的条件不互斥。

这个是相当难做到的，互斥条件不能被破坏，否则会造成结果的不可再现性。

破坏"占有并等待"条件

在系统中不允许进程在已获得某种资源的情况下，申请其他资源。即要想出一个办法，阻止进程在持有资源的同时申请其他资源。

简单来说同一时间只允许获取一把锁。

方法一：创建进程时，要求它申请所需的全部资源，系统或满足其所有要求，或什么也不给它。这是所谓的 “ 一次性分配”方案。

方法二：要求每个进程提出新的资源申请前，释放它所占有的资源。这样，一个进程在需要资源S时，须先把它先前占有的资源R释放掉，然后才能提出对S的申请，即使它可能很快又要用到资源R。（只持有一把锁）

破坏"不可抢占条件"条件

当一个线程独占资源后又申请独占资源后无法满足，则释放自己占有的资源。（你吃着碗里的，看着别人碗里的。你妈直接把你的碗拿走，把你看上的那碗饭那给你吃）。

破坏"循环等待"条件

将资源进行编号。线程获取资源需要根据资源编号（升序）获取资源，这样让获取资源保持有序性，也可以避免死锁。（这些不用看别人碗里的了，可以按照顺序拿锅里的了）。

在IT界是否存在死锁的情况。有：数据库里多事务而且要同时操作多个事务需要同时操作多个表的情况下。所以数据库设计的时候就考虑到了检测死锁和从死锁中恢复的机制。比如Orcal提供了检测和处理死锁的语句。而mysql也提供了”循环依赖检测”的机制。

死锁的类型与现象

简单顺序死锁

动态顺序死锁

顾名思义，也就是和获取锁的顺序有关，但是必要隐蔽，不像简单顺序死锁，往往一眼就能看出顺序不对。

假设有一个转账场景：

我们以账户作为信息作为锁，而锁又是由参数传进来的。这样发生死锁条件由就有传入的参数决定了。再来看看我们调用层：

很显然，由于账户在形参中传的是反的，索引都是把持这自己的锁，获取别人的锁状态。看一下运行结果：

死锁阻塞。

如何排查

我们可以用Arthas工具来监控出入参数，或许可以监控到死锁原因。

解决动态顺序死锁

我们可以根据锁的HashCode，再次将锁排序，以保证获取锁的顺序一致。注意，Hash冲突的时候我们也要考虑进来，可以多加一个锁来解决极小概率的Hash冲突造成的排序规则再次失效的问题。

什么是活锁？（就是死不了的锁，死了就放手）

发生在尝试拿锁机制中。由于尝试拿锁机制，在得到一个锁之后会尝试获取下一把锁。若下一把锁获取失败，直接会释放第一把锁。因此，如果程序要执行必须由该线程连续抢到两把锁。而随着锁内加锁的次数增加，这样概率只会越来越小。

解决方案，让线程之间略微休眠，错开拿锁时间。但效率影响相当明显。

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