资深java面试题及答案整理(四)
7. 编写 Java 程序时, 如何在 Java 中创建死锁并修复它？
经典但核心Java面试问题之一。
如果你没有参与过多线程并发 Java 应用程序的编码，你可能会失败。
如何避免 Java 线程死锁？
如何避免 Java 中的死锁？是 Java 面试的热门问题之一, 也是多线程的编程中的重口味之一, 主要在招高级程序员时容易被问到, 且有很多后续问题。尽管问题看起来非常基本, 但大多数 Java 开发人员一旦你开始深入, 就会陷入困境。
面试问题总是以“什么是死锁？”开始
当两个或多个线程在等待彼此释放所需的资源(锁定)并陷入无限等待即是死锁。它仅在多任务或多线程的情况下发生。
如何检测 Java 中的死锁？
虽然这可以有很多答案, 但我的版本是首先我会看看代码, 如果我看到一个嵌套的同步块，或从一个同步的方法调用其他同步方法, 或试图在不同的对象上获取锁, 如果开发人员不是非常小心，就很容易造成死锁。
另一种方法是在运行应用程序时实际锁定时找到它, 尝试采取线程转储,在 Linux 中,你可以通过kill -3命令执行此操作, 这将打印应用程序日志文件中所有线程的状态, 并且你可以看到哪个线程被锁定在哪个线程对象上。
你可以使用 fastthread.io 网站等工具分析该线程转储, 这些工具允许你上载线程转储并对其进行分析。
另一种方法是使用 jConsole 或 VisualVM, 它将显示哪些线程被锁定以及哪些对象被锁定。
如果你有兴趣了解故障排除工具和分析线程转储的过程, 我建议你看看 Uriah Levy 在多元视觉(PluraIsight)上《分析 Java 线程转储》课程。旨在详细了解 Java 线程转储, 并熟悉其他流行的高级故障排除工具。
编写一个将导致死锁的Java程序？
一旦你回答了前面的问题,他们可能会要求你编写代码,这将导致Java死锁。
这是我的版本之一
/**
* Java 程序通过强制循环等待来创建死锁。
*/
public class DeadLockDemo {
/*
* 此方法请求两个锁,第一个字符串,然后整数
*/
public void method1() {
synchronized (String.class) {
System.out.println("Aquired lock on String.class object");
synchronized (Integer.class) {
System.out.println("Aquired lock on Integer.class object");
}
}
}
/*
* 此方法也请求相同的两个锁,但完全
* 相反的顺序,即首先整数,然后字符串。
* 如果一个线程持有字符串锁,则这会产生潜在的死锁
* 和其他持有整数锁,他们等待对方,永远。
*/
public void method2() {
synchronized (Integer.class) {
System.out.println("Aquired lock on Integer.class object");
synchronized (String.class) {
System.out.println("Aquired lock on String.class object");
}
}
}
}
如果 method1() 和 method2() 都由两个或多个线程调用,则存在死锁的可能性, 因为如果线程 1 在执行 method1() 时在 Sting 对象上获取锁, 线程 2 在执行 method2() 时在 Integer 对象上获取锁, 等待彼此释放 Integer 和 String 上的锁以继续进行一步, 但这永远不会发生。
如何避免Java中的死锁？
现在面试官来到最后一部分, 在我看来, 最重要的部分之一; 如何修复代码中的死锁？或如何避免Java中的死锁？
如果你仔细查看了上面的代码,那么你可能已经发现死锁的真正原因不是多个线程, 而是它们请求锁的方式, 如果你提供有序访问, 则问题将得到解决。
下面是我的修复版本,它通过避免循环等待，而避免死锁, 而不需要抢占, 这是需要死锁的四个条件之一。
public class DeadLockFixed {
/**
* 两种方法现在都以相同的顺序请求锁,首先采用整数,然后是 String。
* 你也可以做反向,例如,第一个字符串,然后整数,
* 只要两种方法都请求锁定,两者都能解决问题
* 顺序一致。
*/
public void method1() {
synchronized (Integer.class) {
System.out.println("Aquired lock on Integer.class object");
synchronized (String.class) {
System.out.println("Aquired lock on String.class object");
}
}
}
public void method2() {
synchronized (Integer.class) {
System.out.println("Aquired lock on Integer.class object");
synchronized (String.class) {
System.out.println("Aquired lock on String.class object");
}
}
}
}