java并发-线程饥饿死锁测试

线程饥饿死锁

《Java并发编程实践》中对线程饥饿死锁的解释是这样的：在使用线程池执行任务时，如果任务依赖于其他任务，那么就可能产生死锁问题。在单线程的Executor中，若果一个任务将另一个任务提交到同一个Executor，并且等待这个被提交的任务的结果，那么这必定会导致死锁。第一个任务在工作队列中，并等待第二个任务的结果；而第二个任务则处于等待队列中，等待第一个任务执行完成后被执行。这就是典型的线程饥饿死锁。即使是在多线程的Executor中，如果提交到Executor中的任务之间相互依赖的话，也可能会由于工作线程数量不足导致的死锁问题。

单线程的Executor，任务之间相互依赖而导致死锁的测试代码如下：定义RanderPageTask任务，它会把另一个LoadFileTask的任务提交给同一个线程池并等待其返回，最终悲剧发生了。

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class ThreadDeadLock {
	ExecutorService exec = Executors.newSingleThreadExecutor();

	/**
	 * 该任务会提交另外一个任务到线程池，并且等待任务的执行结果
	 * @author bh
	 */
	public class RenderPageTask implements Callable<String>{
		@Override
		public String call() throws Exception {
			System.out.println("RenderPageTask 依赖LoadFileTask任务返回的结果...");
			Future<String> header,footer;
			header = exec.submit(new LoadFileTask("header.html"));
			footer = exec.submit(new LoadFileTask("footer.html"));
			String page = renderBody();
			return header.get()+page+footer.get();
		}

		public String renderBody(){
			return "render body is ok.";
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		ThreadDeadLock lock = new ThreadDeadLock();
		Future<String> result = lock.exec.submit(lock.new RenderPageTask());
		try {
			System.out.println("last result:"+result.get());
		} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally{
			lock.exec.shutdown();
		}
	}
}

LoadFileTask任务代码：

import java.util.concurrent.Callable;

public class LoadFileTask implements Callable<String> {
	private String fileName;
	public LoadFileTask(String fileName){
		this.fileName = fileName;
	}

	@Override
	public String call() throws Exception {
		System.out.println("LoadFileTask execute call...");
		return fileName;
	}
}

把单线程的Executor换成无限大容量的线程池，就能避免死锁问题。

ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();

结论就是：提交到线程池中的任务相互依赖时，需要警惕死锁的发生。

资源死锁

当多个线程共享相同的多个资源集合时，如果某个线程在等待获取某个资源，同时又持有另一种资源，那么这就可能发生死锁。这本质上类似锁顺序死锁中的场景，资源集合的典型应用场景是数据库连接池。当应用中同时有多个不同数据库的连接池时，如果任务的执行需要连接两个数据库，那么就可能发生如下情况：某个线程在持有A数据库的连接后等待B数据库的连接过程中，另一线程有相反的操作流程，进而陷入死锁的境地。所以，使用线程池执行任务时，应该避免相互依赖的任务被提交到同一个线程池中。