什么叫死锁？死锁案例？死锁必须满足哪些条件？如何定位死锁问题？有哪些解决死锁策略？哲学家问题？
1.死鎖是什么？
死鎖一定發生在并發環境中，死鎖是一種狀態，當兩個(或者多個線程)相互持有對方所需要的資源，卻又都不主動釋放手中持有的資源，導致大家都獲取不到自己想要的資源，所有相關的線程無法繼續執行。
2.死鎖案例
import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;/*** @author weijie* @date 2020/4/28 10:43*/ public class DeadLockDemo {Object o1 = new Object();Object o2 = new Object();class Task1 implements Runnable{@Overridepublic void run() {synchronized (o1){System.out.println("task1 start ...");String threadName = Thread.currentThread().getName();System.out.print(threadName + "獲取i1對象鎖--->");/*** 阻塞當前線程*/try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (o2){System.out.println("獲取i2對象鎖");}System.out.println("task2 end ...");}}}class Task2 implements Runnable{@Overridepublic void run() {synchronized (o2) {System.out.println("task2 start ...");String threadName = Thread.currentThread().getName();System.out.print(threadName + "獲取i2對象鎖--->");synchronized (o1) {System.out.println("獲取i1對象鎖");}System.out.println("task 2 end ...");}}}public static void main(String[] args) {DeadLockDemo deadLockDemo = new DeadLockDemo();ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);executorService.submit(deadLockDemo.new Task1());executorService.submit(deadLockDemo.new Task2());}}3.死鎖必須滿足的四個條件？
4.如何用命令行和代碼定位死鎖？
1.通過命令行定位
在這里它首先會打印“Found one Java-level deadlock”，表明“找到了一個死鎖”。
然后是更詳細的信息，從中間這部分的信息中可以看出：
t2 線程想要去獲取這個尾號為 af0 的鎖對象，但是它被 t1 線程持有，同時 t2 持有尾號為 b00 的鎖對象； 相反，t1 想要獲取尾號為 b00 的鎖對象，但是它被 t2 線程持有，同時 t1 持有的卻是尾號為 af0 的鎖對象， 這就形成了一個依賴環路，發生了死鎖。 最后它還打印出了“Found 1 deadlock.”，
可以看出，jstack 工具不但幫我們找到了死鎖，甚至還把哪個線程、想要獲取哪個鎖、形成什么樣的環路都告訴我們了，當我們有了這樣的信息之后，死鎖就非常容易定位了，所以接下來我們就可以進一步修改代碼，來避免死鎖了。
2.代碼定位死鎖
ThreadMXBean用來定位死鎖問題
在main方法中添加如下代碼：
//保證發生死鎖Thread.sleep(3000);System.out.println("定位死鎖信息");ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();long[] deadlockedThreads = threadMXBean.findDeadlockedThreads();if(deadlockedThreads != null && deadlockedThreads.length > 0){for (int i= 0; i < deadlockedThreads.length; i++){long deadlockedThread = deadlockedThreads[i];ThreadInfo threadInfo = threadMXBean.getThreadInfo(deadlockedThread);System.out.println("線程id為"+threadInfo.getThreadId()+",線程名為" + threadInfo.getThreadName()+"的線程已經發生死鎖，需要的鎖正被線程"+threadInfo.getLockOwnerName()+"持有。");}}
可以看出，ThreadMXBean 也可以幫我們找到并定位死鎖，如果我們在業務代碼中加入這樣的檢測，那我們就可以在發生死鎖的時候及時地定位，同時進行報警等其他處理，也就增強了我們程序的健壯性。
5.經典的哲學家問題
1.問題描述
哲學家就餐問題也被稱為刀叉問題，或者吃面問題。我們先來描述一下這個問題所要說明的事情，這個問題如下圖所示：
有 5 個哲學家，他們面前都有一雙筷子，即左手有一根筷子，右手有一根筷子。當然，這個問題有多個版本的描述，可以說是筷子，也可以說是一刀一叉，因為吃牛排的時候，需要刀和叉，缺一不可，也有說是用兩把叉子來吃意大利面。這里具體是刀叉還是筷子并不重要，重要的是必須要同時持有左右兩邊的兩個才行，也就是說，哲學家左手要拿到一根筷子，右手也要拿到一根筷子，在這種情況下哲學家才能吃飯。為了方便理解，我們選取和我國傳統最貼近的筷子來說明這個問題。
為什么選擇哲學家呢？因為哲學家的特點是喜歡思考，所以我們可以把哲學家一天的行為抽象為思考，然后吃飯，并且他們吃飯的時候要用一雙筷子，而不能只用一根筷子。
1. 主流程
我們來看一下哲學家就餐的主流程。哲學家如果想吃飯，他會先嘗試拿起左手的筷子，然后再嘗試拿起右手的筷子，如果某一根筷子被別人使用了，他就得等待他人用完，用完之后他人自然會把筷子放回原位，接著他把筷子拿起來就可以吃了（不考慮衛生問題）。這就是哲學家就餐的最主要流程。
2. 流程的偽代碼
我們來看一下這個流程的偽代碼，如下所示：
while(true) { // 思考人生、宇宙、萬物...think();// 思考后感到餓了，需要拿筷子開始吃飯pick_up_left_chopstick();pick_up_right_chopstick();eat();put_down_right_chopstick();put_down_left_chopstick();// 吃完飯后，繼續思考人生、宇宙、萬物... }while(true) 代表整個是一個無限循環。在每個循環中，哲學家首先會開始思考，思考一段時間之后（這個時間長度可以是隨機的），他感到餓了，就準備開始吃飯。在吃飯之前必須先拿到左手的筷子，再拿到右手的筷子，然后才開始吃飯；吃完之后，先放回右手的筷子，再放回左手的筷子；由于這是個 while 循環，所以他就會繼續思考人生，開啟下一個循環。這就是整個過程。
3.有死鎖和資源耗盡的風險
這里存在什么風險呢？就是發生死鎖的風險。如下面的動畫所示：
根據我們的邏輯規定，在拿起左手邊的筷子之后，下一步是去拿右手的筷子。大部分情況下，右邊的哲學家正在思考，所以當前哲學家的右手邊的筷子是空閑的，或者如果右邊的哲學家正在吃飯，那么當前的哲學家就等右邊的哲學家吃完飯并釋放筷子，于是當前哲學家就能拿到了他右手邊的筷子了。
但是，如果每個哲學家都同時拿起左手的筷子，那么就形成了環形依賴，在這種特殊的情況下，每個人都拿著左手的筷子，都缺少右手的筷子，那么就沒有人可以開始吃飯了，自然也就沒有人會放下手中的筷子。這就陷入了死鎖，形成了一個相互等待的情況。
4.代碼演示
代碼如下所示：
package com.netty.rpc.test.util;import java.lang.management.ManagementFactory; import java.lang.management.ThreadInfo; import java.lang.management.ThreadMXBean;public class DiningPhilosophers {public static class Philosopher implements Runnable {private Object leftChopstick;private Object rightChopstick;public Philosopher(Object leftChopstick, Object rightChopstick) {this.leftChopstick = leftChopstick;this.rightChopstick = rightChopstick;}@Overridepublic void run() {try {while (true) {doAction("思考人生、宇宙、萬物、靈魂...");synchronized (leftChopstick) {doAction("拿起左邊的筷子");synchronized (rightChopstick) {doAction("拿起右邊的筷子");doAction("吃飯");doAction("放下右邊的筷子");}doAction("放下左邊的筷子");}}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}private void doAction(String action) throws InterruptedException {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + action);Thread.sleep((long) (Math.random() * 10));}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Philosopher[] philosophers = new Philosopher[5];Object[] chopsticks = new Object[philosophers.length];for (int i = 0; i < chopsticks.length; i++) {chopsticks[i] = new Object();}for (int i = 0; i < philosophers.length; i++) {Object leftChopstick = chopsticks[i];Object rightChopstick = chopsticks[(i + 1) % chopsticks.length];philosophers[i] = new Philosopher(rightChopstick, leftChopstick);new Thread(philosophers[i], "哲學家" + (i + 1) + "號").start();}Thread.sleep(1000 * 10);ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();long[] deadlockedThreads = threadMXBean.findDeadlockedThreads();if(deadlockedThreads != null && deadlockedThreads.length > 0){for (int i= 0; i < deadlockedThreads.length; i++){long deadlockedThread = deadlockedThreads[i];ThreadInfo threadInfo = threadMXBean.getThreadInfo(deadlockedThread);System.out.println("線程id為"+threadInfo.getThreadId()+",線程名為" + threadInfo.getThreadName()+"的線程已經發生死鎖，需要的鎖正被線程"+threadInfo.getLockOwnerName()+"持有。");}}} }運行后截圖：
哲學家 1、3、2、4、5 幾乎同時開始思考，然后，假設他們思考的時間比較相近，于是他們都在幾乎同一時刻想開始吃飯，都紛紛拿起左手的筷子，這時就陷入了死鎖狀態，沒有人可以拿到右手的筷子，也就沒有人可以吃飯，于是陷入了無窮等待，這就是經典的哲學家就餐問題。
5.多種解決方案
對于這個問題我們該如何解決呢？有多種解決方案，這里我們講講其中的幾種。前面我們講過，要想解決死鎖問題，只要破壞死鎖四個必要條件的任何一個都可以。
1. 服務員檢查
第一個解決方案就是引入服務員檢查機制。比如我們引入一個服務員，當每次哲學家要吃飯時，他需要先詢問服務員：我現在能否去拿筷子吃飯？此時，服務員先判斷他拿筷子有沒有發生死鎖的可能，假如有的話，服務員會說：現在不允許你吃飯。這是一種解決方案。
2. 領導調節
我們根據上一講的死鎖檢測和恢復策略，可以引入一個領導，這個領導進行定期巡視。如果他發現已經發生死鎖了，就會剝奪某一個哲學家的筷子，讓他放下。這樣一來，由于這個人的犧牲，其他的哲學家就都可以吃飯了。這也是一種解決方案。
3. 改變一個哲學家拿筷子的順序
我們還可以利用死鎖避免策略，那就是從邏輯上去避免死鎖的發生，比如改變其中一個哲學家拿筷子的順序。我們可以讓 4 個哲學家都先拿左邊的筷子再拿右邊的筷子，但是有一名哲學家與他們相反，他是先拿右邊的再拿左邊的，這樣一來就不會出現循環等待同一邊筷子的情況，也就不會發生死鎖了。
死鎖解決
我們把“改變一個哲學家拿筷子的順序”這件事情用代碼來寫一下，修改后的 main 方法如下：
if (i == philosophers.length - 1) ，在這種情況下，我們給它傳入的筷子順序恰好相反，這樣一來，他拿筷子的順序也就相反了，他會先拿起右邊的筷子，再拿起左邊的筷子。那么這個程序運行的結果，是所有哲學家都可以正常地去進行思考和就餐了，并且不會發生死鎖。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的什么叫死锁？死锁案例？死锁必须满足哪些条件？如何定位死锁问题？有哪些解决死锁策略？哲学家问题？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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