05-如何避免死锁

死锁现象：

　　最常见的就是转账操作：B转A的同时，A转账给B，那么先锁B再锁A，但是，另一个线程是先锁A再锁B，然而，如果两个线程同时执行，那么就是出现死锁的情况，线程T1锁了A请求锁B，此时线程T2锁了B请求锁A，都在等着对方释放锁，然而自己都不会释放锁，故死锁。

 

死锁发生的条件：

• 　　占用且等待；
• 　　已锁定的资源不可抢占；
• 　　循环等待

 

避免的方法：
　　一、破坏循环等待的条件按序申请资源

　　最简单的办法，假设每个账户都有不同的属性id，这个id可以作为排序字段。就是无论哪个线程执行的时候，都按照顺序加锁，即按照A和B的id大小来加锁，这样，无论哪个线程执行的时候，都会先加锁A，再加锁B，A被加锁，则等待释放。另外的线程只能先等A被释放，再申请A的锁，这样就不会被死锁了。

public class Account {
    private int id; //每个账户都有不同的属性id，这个 id 可以作为排序字段
    private int balance;    //账户余额
    /**
     * 转账
     * @param target 目标账户
     * @param amt   转账金额
     */
    void transfer(Account target, int amt){
        Account left = this;    //当前账户（转出账户）
        Account right = target;
        if (this.id > target.id) {
            left = target;
            right = this;
        }
        // 锁定序号小的账户
        synchronized(left){
            // 锁定序号大的账户
            synchronized(right){
                if (this.balance > amt){
                    this.balance -= amt;
                    target.balance += amt;
                }
            }
        }
    }
}

二、破坏不可抢占条件

　　要主动释放锁定的资源，synchronized无法做到。而java.util.concurrent包下的Lock是可以轻松解决这个问题的。

三、破坏占用且等待条件

　　要破坏占用且等待条件，可以一次申请所有资源。比如转账操作，可以增加一个账本管理员，柜员要拿到账本只能通过管理员。A转给B，需要柜员（线程）拿到账本A和账本B，如果此时账本管理员手里只有账本B，这个时候是不会给他账本A的，只有同时拥有A和B时，才会给他。

　　

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

    class Allocator {
        private List<Object> als = new ArrayList<>();
        // 一次性申请所有资源
        synchronized boolean apply(Object from, Object to){
            if(als.contains(from) || als.contains(to)){
                return false;
            } else {
                als.add(from);
                als.add(to);
            }
            return true;
        }
        // 归还资源
        synchronized void free(Object from, Object to){
            als.remove(from);
            als.remove(to);
        }

    class Account1 {
        // actr 应该为单例
        private Allocator actr;
        private int balance;    //账户余额
        // 转账
        void transfer(Account1 target, int amt){
            // 一次性申请转出账户和转入账户，直到成功
            while(!actr.apply(this, target));
            try{
                // 锁定转出账户
                synchronized(this){
                    // 锁定转入账户
                    synchronized(target){
                        if (this.balance > amt){
                            this.balance -= amt;
                            target.balance += amt;
                        }
                    }
                }
            } finally {
                actr.free(this, target);
            }
        }
    }
}