死锁产生的原因和解决办法
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什么是死锁以及避免死锁⼀、定义 线程死锁是指由于两个或者多个线程互相持有对⽅所需要的资源,导致这些线程处于等待状态,⽆法前往执⾏。
当线程进⼊对象的synchronized代码块时,便占有了资源,直到它退出该代码块或者调⽤wait⽅法,才释放资源,在此期间,其他线程将不能进⼊该代码块。
当线程互相持有对⽅所需要的资源时,会互相等待对⽅释放资源,如果线程都不主动释放所占有的资源,将产⽣死锁。
当然死锁的产⽣是必须要满⾜⼀些特定条件的:1.互斥条件:进程对于所分配到的资源具有排它性,即⼀个资源只能被⼀个进程占⽤,直到被该进程释放2.请求和保持条件:⼀个进程因请求被占⽤资源⽽发⽣阻塞时,对已获得的资源保持不放。
3.不剥夺条件:任何⼀个资源在没被该进程释放之前,任何其他进程都⽆法对他剥夺占⽤4.循环等待条件:当发⽣死锁时,所等待的进程必定会形成⼀个环路(类似于死循环),造成永久阻塞。
package com.sxy.thread;/*** 线程Thread1率先占有了resource1, 继续运⾏时需要resource2, 但此时resource2却被线程Thread2占有了,* 因此只能等待Thread2释放resource2才能够继续运⾏;同时,Thread2也需要resource1,* 它只能等待Thread1释放resource1才能够继续运⾏,因此,Thread1和Thread2都处于等待状态,* 谁也⽆法继续运⾏,即产⽣了死锁。
** @author sunxy*/public class DeadLock {public static void main(String[] args) {dead_lock();}private static void dead_lock() {// 两个资源final Object resource1 = "resource1";final Object resource2 = "resource2";// 第⼀个线程,想先占有resource1,再尝试着占有resource2Thread t1 = new Thread() {public void run() {// 尝试占有resource1synchronized (resource1) {// 成功占有resource1System.out.println("Thread1 1:locked resource1");// 休眠⼀段时间try {Thread.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 尝试占有resource2,如果不能占有,该线程会⼀直等到synchronized (resource2) {System.out.println("Thread1 1:locked resource2");}}}};// 第⼆个线程,想先占有resource2,再占有resource1Thread t2 = new Thread() {public void run() {// 尝试占有resource2synchronized (resource2) {// 成功占有resource2System.out.println("Thread 2 :locked resource2");// 休眠⼀段时间try {Thread.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 尝试占有resource1,如果不能占有,该线程会⼀直等到synchronized (resource1) {System.out.println("Thread1 2:locked resource1");}}}};// 启动线程t1.start();t2.start();}}死锁的另⼀种:递归死锁,举例:所谓递归函数就是⾃调⽤函数,在函数体内直接或间接的调⽤⾃⼰,即函数的嵌套是函数本⾝。
死锁的处理办法
要处理死锁,首先要知道为什么会出现死锁。
一般来说,要出现死锁问题需要满足以下条件:
1. 互斥条件:一个资源每次只能被一个线程使用。
2. 请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
3. 不剥夺条件:进程已获得的资源,在未使用完之前,不能强行剥夺。
4. 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
只要破坏死锁4 个必要条件之一中的任何一个,死锁问题就能被解决。
死锁解决方案:
死锁是由四个必要条件导致的,所以一般来说,只要破坏这四个必要条件中的一个条件,死锁情况就应该不会发生。
1、如果想要打破互斥条件,我们需要允许进程同时访问某些资源,这种方法受制于实际场景,不太容易实现条件;
2、打破不可抢占条件,这样需要允许进程强行从占有者那里夺取某些资源,或者简单一点理解,占有资源的进程不能再申请占有其他资源,必须释放手上的资源之后才能发起申请,这个其实也很难找到适用场景;
3、进程在运行前申请得到所有的资源,否则该进程不能进入准备执行状态。
这个方法看似有点用处,但是它的缺点是可能导致资源利用率和进程并发性降低;
4、避免出现资源申请环路,即对资源事先分类编号,按号分配。
这种方式可以有效提高资源的利用率和系统吞吐量,但是增加了系统开销,增大了进程对资源的占用时间。
数据库中死锁的检测与解决方法死锁是数据库中常见的并发控制问题,指的是两个或多个事务在互相等待对方释放资源或锁的状态,导致所有事务无法继续执行的情况。
数据库中的死锁会导致资源浪费、系统性能下降甚至系统崩溃。
因此,死锁的检测与解决方法是数据库管理中非常重要的一环。
1. 死锁的检测方法死锁的检测旨在及时发现死锁并采取措施进行解决。
以下是几种常见的死锁检测方法。
1.1 死锁检测图算法死锁检测图算法是通过构建资源分配图以及等待图来检测死锁。
资源分配图以资源为节点,以事务与资源之间的分配关系为边;等待图以事务为节点,以事务之间等待请求关系为边。
如果存在一个循环等待的环,那么就可以判断系统中存在死锁。
可以采用深度优先搜索或广度优先搜索的算法遍历图,查找是否存在环。
1.2 超时监控方法超时监控方法是通过设定一个时间阈值,在事务等待资源的过程中进行计时。
如果某个事务等待资源的时间超过阈值,系统将判断该事务可能存在死锁,并采取相应的措施解锁资源。
1.3 等待图算法等待图算法是通过分析等待图来检测死锁。
等待图的构建是以事务为节点,以资源之间的竞争关系为边。
如果图中存在一个有向环,那么就可以判断系统中存在死锁。
2. 死锁的解决方法一旦死锁被检测到,必须采取措施加以解决。
以下是几种常见的死锁解决方法。
2.1 死锁剥夺死锁剥夺是通过终止一个或多个死锁事务来解决死锁。
首先需要选择一个死锁事务,然后终止该死锁事务并释放其所占用的资源。
这种方法会造成一些事务的回滚,需要谨慎操作。
2.2 死锁预防死锁预防是通过对资源的分配与释放进行约束,从而避免死锁的发生。
例如,可以采用事务串行化,即每次只允许一个事务执行;或者采用事务超时,即设定一个时间阈值,如果事务等待时间超过阈值,则自动结束事务。
2.3 死锁检测与恢复死锁检测与恢复是在发生死锁后,通过死锁检测算法找到死锁并进行恢复。
方法可以是终止一个或多个死锁事务,也可以是通过资源抢占来解除死锁。
死锁的原因是什么虽然进程在运行过程中,可能发生死锁,但死锁的发生也有一定的原因。
那么,死锁的原因是什么?死锁的处理方法是什么?下面就由店铺告诉大家吧!死锁的原因是什么1、系统资源不足2、进程推进顺序非法必要条件:1、互斥条件2、不剥夺条件(非抢占)3、占有并等待(部分分配)4、环路条件产生死锁的根本原因:产生死锁的根本原因是系统能够提供的资源个数比请求该资源的进程数要少。
死锁的处理方法在系统中已经出现死锁后,应该及时检测到死锁的发生,并采取适当的措施来解除死锁。
目前处理死锁的方法可归结为以下四种:1)预防死锁。
这是一种较简单和直观的事先预防的方法。
方法是通过设置某些限制条件,去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个,来预防发生死锁。
预防死锁是一种较易实现的方法,已被广泛使用。
但是由于所施加的限制条件往往太严格,可能会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低。
2)避免死锁。
该方法同样是属于事先预防的策略,但它并不须事先采取各种限制措施去破坏产生死锁的的四个必要条件,而是在资源的动态分配过程中,用某种方法去防止系统进入不安全状态,从而避免发生死锁。
3)检测死锁。
这种方法并不须事先采取任何限制性措施,也不必检查系统是否已经进入不安全区,此方法允许系统在运行过程中发生死锁。
但可通过系统所设置的检测机构,及时地检测出死锁的发生,并精确地确定与死锁有关的进程和资源,然后采取适当措施,从系统中将已发生的死锁清除掉。
检测方法包括定时检测、效率低时检测、进程等待时检测等。
4)解除死锁。
这是与检测死锁相配套的一种措施。
当检测到系统中已发生死锁时,须将进程从死锁状态中解脱出来。
常用的实施方法是撤销或挂起一些进程,以便回收一些资源,再将这些资源分配给已处于阻塞状态的进程,使之转为就绪状态,以继续运行。
死锁的检测和解除措施,有可能使系统获得较好的资源利用率和吞吐量,但在实现上难度也最大。
Java 死锁的解决方法及示例本文介绍了 Java 死锁的原因及几种常用的解决方法,并通过示例代码进行了说明。
Java 死锁的解决方法及示例死锁是指两个或多个进程(线程)因竞争资源而陷入的无法进行的状态。
在 Java 编程中,死锁通常是由于多个线程以不同的顺序请求共享资源所导致的。
为了解决死锁问题,Java 提供了多种方法,下面我们来一一介绍。
一、死锁的原因在 Java 中,死锁产生的主要原因是多个线程以不同的顺序请求共享资源。
例如,当线程 A 持有资源 1 并请求资源 2 时,线程 B 持有资源 2 并请求资源 1,此时两者都会等待对方释放资源,从而导致死锁。
二、解决死锁的方法1. 互斥锁互斥锁是 Java 中最基本的死锁解决方法。
通过给共享资源加锁,确保同一时刻只有一个线程可以访问资源。
当一个线程获取了锁后,其他线程只能在锁释放后才能访问资源。
这种方法可以有效避免死锁的发生。
2. 显式锁显式锁是 Java 中使用的一种锁,它比互斥锁更为灵活。
显式锁可以通过 try-finally 语句来确保锁的正确释放。
在 try-finally 语句块中,可以对共享资源进行操作,当操作完成时,无论是正常结束还是异常结束,都会自动释放锁。
这样可以避免因忘记释放锁而导致的死锁问题。
3. 信号量信号量是 Java 中用于处理多线程同步问题的一种机制。
通过设置一个计数器,表示某个共享资源的可用数量。
当一个线程获取到信号量时,计数器减 1;当线程释放信号量时,计数器加 1。
如果计数器为 0,则表示没有可用资源,线程需要等待其他线程释放资源。
这种方法可以有效避免死锁的发生。
4. 条件变量条件变量是 Java 中用于处理多线程同步问题的另一种机制。
通过设置一个布尔值,表示某个条件是否满足。
当一个线程判断条件不满足时,会释放所持有的资源并阻塞等待;当条件满足时,该线程会被唤醒并继续执行。
这种方法可以有效避免死锁的发生。
三、示例代码下面通过一个示例代码来说明 Java 死锁的解决方法。
死锁产生的四个必要条件:
互斥:一个资源每次只能被一个进程使用(资源独立)。
请求与保持:一个进程因请而阻塞时,对已获得的资源保持不放(不释放锁)。
不剥夺:进程已获得的资源,在未使用之前,不能强行剥夺(抢夺资源)。
循环等待:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待的资源关闭(死循环)。
如何避免死锁?
1.破坏”互斥”条件:系统里取消互斥、若资源一般不被一个进程独占使用,那么死
锁肯定不会发生的,但一般“互斥”条件无法破坏的,因此,在死锁预防里主要破坏其他三个必要条件,而不去涉及破坏“互斥”条件。
2.破坏“请求和保持”条件:
方法1:所有的进程在始运行之前,必须一次性的申请其在整个运行过程各种所需
要的全部资源。
优:简单易实施且。
缺:因为某项资源不满足,进程无法启动,而其他已经满足了的资源也不会得到利用,严重降低了资源的利用率,造成资源浪费。
方法2:该方法对种方法的改进,允许进程只获得运行初期需要的资源,便始运行,在运行过程中逐步释放掉分配到,已经使用完毕的资源,然后再去请求新的资源。
这样的话资源的利用率会得到提高,也会减少进程的饥饿问题。
3.破坏“不剥夺”条件:当一个已经持有了一些资源的进程在提出新的资源请求没有
得到满足时,它必须释放已经保持的所有资源,待以后需要使用的时候再重新申请。
这就意味着进程已占有的资源会被短暂的释放或者说被抢占了。
4.破坏“循环等待”条件:可以通过定义资源类型的线性顺序来预防,可以将每个资
源编号,当一个进程占有编号为i的资源时,那么它下一次申请资源只能申请编号
于i的资源。
1。
I2C死锁原因及解决方法死锁总线表现为:SCL为高,SDA一直为低现象:单片机采用硬件i2c读取E2PROM,当单片机复位时,会有概率出现再无法与E2PROM通信,此时SCL为高,SDA一直为低原因:当单片机正在和E2PROM通信,如果主正好发生打算发第9个时钟,此时SCL为高,而从开始拉低SDA为低做准备(作为ACK信号),等待主SCL变低后,从再释放SDA 为高。
如果此时正好单片机复位,主SCL还没来得及变低,直接变成高电平,此时从还在等待SCL变低,所以一直拉低SDA;而主由于复位,发现SDA一直为低,也在等待从释放SDA为高。
因此主从都进入一个相互等待的死锁状态。
解决方法:最好的方法是采用模拟i2c. 但由于已经配置成硬件i2c,程序改为上电或复位改成发9个SCL时钟信号,使从好释放SDA。
最近发现单片机(硬件I2C实现)读取E2PROM时候,单片机复位可能会引起i2C死锁,表现为SCL为高,SDA一直为低,后发现是E2PROM从设备拉死i2c总线,从设备断电之后,SDA变高,上电后通信正常。
后来通过拉低SCL信号线,SDA就会自动变成高电平,i2c总线恢复。
后查看一篇文章,讲的不错,特摘录如下:在正常情况下,I2C总线协议能够保证总线正常的读写操作。
但是,当I2C主设备异常复位时(看门狗动作,板上电源异常导致复位芯片动作,手动按钮复位等等)有可能导致I2C总线死锁产生。
下面详细说明一下总线死锁产生的原因。
在I2C主设备进行读写操作的过程中.主设备在开始信号后控制SCL产生8个时钟脉冲,然后拉低SCL信号为低电平,在这个时候,从设备输出应答信号,将SDA信号拉为低电平。
如果这个时候主设备异常复位,SCL就会被释放为高电平。
此时,如果从设备没有复位,就会继续I2C的应答,将SDA一直拉为低电平,直到SCL变为低电平,才会结束应答信号。
而对于I2C主设备来说.复位后检测SCL和SDA信号,如果发现SDA信号为低电平,则会认为I2C总线被占用,会一直等待SCL和SDA信号变为高电平。
485总线接口死锁与解决办法Contents一.项目背景 (1)二.死锁产生 (2)三. 死锁检测 (3)1). 查询方式的RS-485总线死锁检测 (3)2) 工作于CSMA/CD方式的RS-485总线死锁检测 (3)四. 死锁的解除 (4)1.有选择性地复位死锁子站电路 (4)2.无选择性地复位所有子站电路 (5)五. 软硬件设计 (5)1)硬件电路 (5)2)软件流程图 (7)六. 总结 (8)七. 参考文献 (9)一.项目背景RS-485总线传送距离远、速度快、抗干扰能力强,是工业现场广泛应用的数字通信标准。
RS-485总线是一种半双工通信标准,支持总线方式多点互连,使其成为集散控制系统和现场总线控制系统中采用最多的通信和组网方法。
采用RS-485总线连接的多个站点,任一时刻只能有一个站点在“说”,其它站点只能处于“听”状态。
如果有多个1个的站点在“说”,数据将在通信总线上碰撞,结果是处于接收状态的站点不能收到正确的数据。
在RS-485总线通信网中,必须控制好每个站点的“听、说”状态,即收发状态,以保证能及时、正确地传输数据。
RS-485总线通信模式由于具有结构简单、价格低廉、通信距离和数据传输速率适当等特点而被广泛应用于仪器仪表、智能化传感器集散控制、楼宇控制、监控报警等领域。
但RS485总线存在自适应、自保护功能脆弱等缺点,如不注意一些细节的处理,常出现通信失败甚至系统瘫痪等故障,因此提高RS-485总线的运行可靠性至关重要。
本文就485总线死锁现象的产生,监测和解决提出一种可行方法。
关键词:RS-485接口死锁检测死锁解除二.死锁产生图1是最常见的RS-485接口。
在接收方式时,A、B为输入,R为输出;在发送方式时,D为输入,A、B为输出。
DE 驱动器输出使能。
DE变为高电平时,驱动器输出A与B有效;当DE为低电平时,驱动器输出为高阻状态。
当驱动器输出有效时,器件被用作线驱动器。
而高阻状态下,若RE为低电平,则器件被用作线接收器。
关于死锁产生的原因以及解决的办法
死锁问题无法避免(当然包括数据争夺),只能尽可能地减小死锁的发生,死锁和数据争夺只能尽量避免
一般来说,如果系统资源充足,进程的资源请求都能够得到满足,死锁出现的可能性就很低,否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。
另外死锁有4个必要条件(要发生缺一不可)
(1)互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
(2)请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
(3)不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。
(4)循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
通过使用较好的资源分配算法,就可以尽可能地破坏死锁的必要条件,从而尽可能地避免死锁。
下列方法有助于最大限度地降低死锁:
1 、按同一顺序访问对象。
如果所有并发事务按同一顺序访问对象,则发生死锁的可能性会降低。
例如,如果两个并发事务获得Supplier 表上的锁,然后获
得Part 表上的锁,则在其中一个事务完成之前,另一个事务被阻塞在Supplier 表上。
第一个事务提交或回滚后,第二个事务继续进
行。
不发生死锁。
将存储过程用于所有的数据修改可以标准化访问对象的顺序
2、避免事务中的用户交互。
避免编写包含用户交互的事务,因为运行没有用户交互的批处理的速度要远远快于用户手动响应查询的速度,例如答复应用程序请求参数的提示。
例如,如果事务正在等待用户输入,而用户去吃午餐了或者甚至回家过周末了,则用户将此事务挂起使之不能完成。
这样将降低系统的吞吐量,因为事务持有的任何锁只有在事务提交或回滚时才会释放。
即使不出现死锁的情况,访问同一资源的其它事务也会被阻塞,等待该事务完成。
3、保持事务简短并在一个批处理中。
在同一数据库中并发执行多个需要长时间运行的事务时通常发生死锁。
事务运行时间越长,其持有排它锁或更新锁的时间也就越长,从而堵塞了其它活动并可能导致死锁。
保持事务在一个批处理中,可以最小化事务的网络通信往返量,减少完成事务可能的延迟并释放锁
4、使用低隔离级别。
确定事务是否能在更低的隔离级别上运行。
执行提交读允许事务读取另一个事务已读取(未修改)的数据,而不必等待第一个事务完成。
使用较低的隔离级别(例如提交读)而不使用较高的隔离级别(例如可串行
读)可以缩短持有共享锁的时间,从而降低了锁定争夺
5、使用绑定连接。
使用绑定连接使同一应用程序所打开的两个或多个连接可以相互合作。
次级连接所获得的任何锁可以象由主连接获得的锁那样持有,反之亦然,因此不会相互阻塞。