·嵌套管程死鎖是如何發生的
·具體的嵌套管程死鎖的例子
·嵌套管程死鎖 vs 死鎖
嵌套管程鎖死類似于死鎖， 下面是一個嵌套管程鎖死的場景：
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Thread 1 synchronizes on AThread 1 synchronizes on B (while synchronized on A)Thread 1 decides to wait for a signal from another thread before continuingThread 1 calls B.wait() thereby releasing the lock on B, but not A.Thread 2 needs to lock both A and B (in that sequence) to send Thread 1 the signal.Thread 2 cannot lock A, since Thread 1 still holds the lock on A.Thread 2 remain blocked indefinately waiting for Thread1 to release the lock on AThread 1 remain blocked indefinately waiting for the signal from Thread 2, thereby never releasing the lock on A, that must be released to make it possible for Thread 2 to send the signal to Thread 1, etc. |
線程1獲得A對象的鎖。
線程1獲得對象B的鎖（同時持有對象A的鎖）。
線程1決定等待另一個線程的信號再繼續。
線程1調用B.wait()，從而釋放了B對象上的鎖，但仍然持有對象A的鎖。
線程2需要同時持有對象A和對象B的鎖，才能向線程1發信號。
線程2無法獲得對象A上的鎖，因為對象A上的鎖當前正被線程1持有。
線程2一直被阻塞，等待線程1釋放對象A上的鎖。
線程1一直阻塞，等待線程2的信號，因此，不會釋放對象A上的鎖，
而線程2需要對象A上的鎖才能給線程1發信號……
我們看下面這個實際的例子：
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//lock implementation with nested monitor lockout problempublic class Lock{ protected MonitorObject monitorObject = new MonitorObject(); protected boolean isLocked = false; public void lock() throws InterruptedException{ synchronized(this){ while(isLocked){ synchronized(this.monitorObject){ this.monitorObject.wait(); } } isLocked = true; } } public void unlock(){ synchronized(this){ this.isLocked = false; synchronized(this.monitorObject){ this.monitorObject.notify(); } } }} |
可以看到，lock()方法首先在”this”上同步，然后在monitorObject上同步。如果isLocked等于false，因為線程不會繼續調用monitorObject.wait()，那么一切都沒有問題 。但是如果isLocked等于true，調用lock()方法的線程會在monitorObject.wait()上阻塞。
這里的問題在于，調用monitorObject.wait()方法只釋放了monitorObject上的管程對象，而與”this“關聯的管程對象并沒有釋放。換句話說，這個剛被阻塞的線程仍然持有”this”上的鎖。
（校對注：如果一個線程持有這種Lock的時候另一個線程執行了lock操作）當一個已經持有這種Lock的線程想調用unlock(),就會在unlock()方法進入synchronized(this)塊時阻塞。這會一直阻塞到在lock()方法中等待的線程離開synchronized(this)塊。但是，在unlock中isLocked變為false，monitorObject.notify()被執行之后，lock()中等待的線程才會離開synchronized(this)塊。
簡而言之，在lock方法中等待的線程需要其它線程成功調用unlock方法來退出lock方法，但是，在lock()方法離開外層同步塊之前，沒有線程能成功執行unlock()。
結果就是，任何調用lock方法或unlock方法的線程都會一直阻塞。這就是嵌套管程鎖死。
具體的嵌套管程死鎖的例子
例如，如果你準備實現一個公平鎖。你可能希望每個線程在它們各自的QueueObject上調用wait()，這樣就可以每次喚醒一個線程。
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//Fair Lock implementation with nested monitor lockout problempublic class FairLock { private boolean isLocked = false; private Thread lockingThread = null; private List<QueueObject> waitingThreads = new ArrayList<QueueObject>(); public void lock() throws InterruptedException{ QueueObject queueObject = new QueueObject(); synchronized(this){ waitingThreads.add(queueObject); while(isLocked || waitingThreads.get(0) != queueObject){ synchronized(queueObject){ try{ queueObject.wait(); }catch(InterruptedException e){ waitingThreads.remove(queueObject); throw e; } } } waitingThreads.remove(queueObject); isLocked = true; lockingThread = Thread.currentThread(); } } public synchronized void unlock(){ if(this.lockingThread != Thread.currentThread()){ throw new IllegalMonitorStateException( "Calling thread has not locked this lock"); } isLocked = false; lockingThread = null; if(waitingThreads.size() > 0){ QueueObject queueObject = waitingThread.get(0); synchronized(queueObject){ queueObject.notify(); } } }} |
乍看之下，嗯，很好，但是請注意lock方法是怎么調用queueObject.wait()的，在方法內部有兩個synchronized塊，一個鎖定this，一個嵌在上一個synchronized塊內部，它鎖定的是局部變量queueObject。
當一個線程調用queueObject.wait()方法的時候，它僅僅釋放的是在queueObject對象實例的鎖，并沒有釋放”this”上面的鎖。
現在我們還有一個地方需要特別注意， unlock方法被聲明成了synchronized，這就相當于一個synchronized（this）塊。這就意味著，如果一個線程在lock()中等待，該線程將持有與this關聯的管程對象。所有調用unlock()的線程將會一直保持阻塞，等待著前面那個已經獲得this鎖的線程釋放this鎖，但這永遠也發生不了，因為只有某個線程成功地給lock()中等待的線程發送了信號，this上的鎖才會釋放，但只有執行unlock()方法才會發送這個信號。
因此，上面的公平鎖的實現會導致嵌套管程鎖死。
Nested Monitor Lockout vs. Deadlock
嵌套管程鎖死與死鎖很像：都是線程最后被一直阻塞著互相等待。
但是兩者又不完全相同。在死鎖中我們已經對死鎖有了個大概的解釋，死鎖通常是因為兩個線程獲取鎖的順序不一致造成的，線程1鎖住A，等待獲取B，線程2已經獲取了B，再等待獲取A。如死鎖避免中所說的，死鎖可以通過總是以相同的順序獲取鎖來避免。但是發生嵌套管程鎖死時鎖獲取的順序是一致的。線程1獲得A和B，然后釋放B，等待線程2的信號。線程2需要同時獲得A和B，才能向線程1發送信號。所以，一個線程在等待喚醒，另一個線程在等待想要的鎖被釋放。
不同點歸納如下：
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In deadlock, two threads are waiting for each other to release locks.In nested monitor lockout, Thread 1 is holding a lock A, and waitsfor a signal from Thread 2. Thread 2 needs the lock A to send thesignal to Thread 1. |
死鎖中，二個線程都在等待對方釋放鎖。
嵌套管程鎖死中，線程1持有鎖A，同時等待從線程2發來的信號，線程2需要鎖A來發信號給線程1。
總結
以上就是本文關于Java并發之嵌套管程鎖死詳解的全部內容，希望對大家有所幫助。有什么問題可以隨時留言，小編會及時回復大家的。感謝朋友們對本站的支持！
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