java中带有单个线程的死锁

Question

我读到一个用户线程可以与系统线程死锁，我的问题是，这个系统线程可以是与线程共享资源的任何线程(，而不一定是java线程)。在锁定文件后，对两个文件进行I/O操作。因此，除非系统线程与java线程共享资源，否则它无法创建死锁。是否还有其他粗体的例子。

另一个问题：

如果有两个使用两个锁的函数，它们应该以相同的顺序锁定。但是否必须按同样的顺序释放。对于这两个函数，锁释放顺序会有所不同吗?例如：

function1() {
   try {
    lock1.lock();
    lock2.lock();
   } finally {
     lock2.unlock();
     lock1.unlock();
   }
}

function2() {
   try {
    lock1.lock();
    lock2.lock();
   } finally {
     lock1.unlock();
     lock2.unlock();
   }
}

参考链接：如果单个用户线程死锁，则还必须涉及系统线程。

Answer 1

如果只涉及Java对象监视器锁，那么单个Java线程不能对自己死锁，这是正确的。

您所说的“系统线程”的含义还不完全清楚。即使在运行一个简单的程序时，JVM也会有几个线程在运行，比如终结器线程，或者对于GUI应用程序，运行一个事件分发线程(EDT)。这些线程可能会对单个应用程序线程采取Java对象监视锁，从而导致死锁。

一个Java线程可以对外部进程死锁，而不是其他Java线程。例如，考虑一下这个程序：

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Process proc = Runtime.getRuntime().exec("cat");

    byte[] buffer = new byte[100_000];
    OutputStream out = proc.getOutputStream();
    out.write(buffer);
    out.close();

    InputStream in = proc.getInputStream();
    int count = in.read(buffer);
    System.out.println(count);
}

它运行"cat“，它只是从stdin复制到stdout。这个程序通常会死锁，因为它会向子进程写入大量数据。子进程将阻止对其输出的写入，因为父进程尚未读取它。这将阻止子进程读取其所有输入。因此，Java线程在子进程上陷入了僵局。(处理这种情况的通常方法是让另一个Java线程读取子进程输出。)

如果一个Java线程正在等待从未发生的通知，那么它就会死锁。考虑：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Object obj = new Object();
    synchronized (obj) {
        obj.wait();
    }
}

这个程序永远不会终止，因为没有任何东西会通知obj或中断线程。这似乎有点人为的，但这种“损失的唤醒问题”的实例确实发生在实践中。有错误的系统可能无法正确设置状态，或者在错误的时间调用notify，或者调用notify而不是notifyAll，使得wait调用中的线程被阻塞，等待永远不会发生的通知。在这种情况下，可能很难识别该线程所依赖的另一个线程，因为该线程过去可能已经死了，或者它可能还没有创建。但这肯定是僵局。

更新

我遇到了另一个单线程死锁的例子。Goetz et.第215页描述了线程饥饿死锁.考虑一个例子

提交任务并等待其结果的任务在单线程Executor中执行。在这种情况下，第一个任务将永远等待，永久地延迟该任务和等待在该Executor中执行的所有其他任务。

(单线程Executor基本上是处理任务队列的单个线程，每次处理一个任务队列。)

更新2

在单线程死锁的文献中，我发现了另一个例子：

有三种模式的成对死锁，可以发生使用监视器。当然，在实践中，死锁通常涉及两个以上的进程，在这种情况下，观察到的实际模式往往更复杂；相反，单个进程也有可能与自身死锁(例如，如果条目过程是递归的)。

作者声明: David D. Redell.具有Mesa流程和监控的经验。CACM第23卷第2期，1980年2月。

请注意，在本文中，“进程”指的是线程，而“入口过程”就像一个同步的方法。但是，在Mesa中，监视器并不是可重入的，因此，如果单个线程再次尝试进入同一个监视器，它本身就会死锁。

Posix线程也是如此。如果一个线程在普通互斥(即不是递归)互斥上第二次调用pthread_mutex_lock，那么线程本身就会死锁。

从这些例子中，我得出结论，“死锁”并不严格地需要两个或多个线程。

Answer 2

对于第一个问题:想想任何Swing应用程序。例如，主线程可能很容易干扰事件调度线程(因为所有事件处理都发生在该特定线程中)。另外，您还可以使用终结器线程。

对于第二个问题:是的，您可以按任何顺序释放锁。