Java并发之嵌套管程锁死详解
·嵌套管程死锁是如何发生的
·具体的嵌套管程死锁的例子
·嵌套管程死锁vs死锁
嵌套管程锁死类似于死锁，下面是一个嵌套管程锁死的场景：
Thread1synchronizesonA Thread1synchronizesonB(whilesynchronizedonA) Thread1decidestowaitforasignalfromanotherthreadbeforecontinuing Thread1callsB.wait()therebyreleasingthelockonB,butnotA. Thread2needstolockbothAandB(inthatsequence) tosendThread1thesignal. Thread2cannotlockA,sinceThread1stillholdsthelockonA. Thread2remainblockedindefinatelywaitingforThread1 toreleasethelockonA Thread1remainblockedindefinatelywaitingforthesignalfrom Thread2,thereby neverreleasingthelockonA,thatmustbereleasedtomake itpossibleforThread2tosendthesignaltoThread1,etc.
线程1获得A对象的锁。
线程1获得对象B的锁（同时持有对象A的锁）。
线程1决定等待另一个线程的信号再继续。
线程1调用B.wait()，从而释放了B对象上的锁，但仍然持有对象A的锁。
线程2需要同时持有对象A和对象B的锁，才能向线程1发信号。
线程2无法获得对象A上的锁，因为对象A上的锁当前正被线程1持有。
线程2一直被阻塞，等待线程1释放对象A上的锁。
线程1一直阻塞，等待线程2的信号，因此，不会释放对象A上的锁，
而线程2需要对象A上的锁才能给线程1发信号……
我们看下面这个实际的例子：
//lockimplementationwithnestedmonitorlockoutproblem
publicclassLock{
protectedMonitorObjectmonitorObject=newMonitorObject();
protectedbooleanisLocked=false;
publicvoidlock()throwsInterruptedException{
synchronized(this){
while(isLocked){
synchronized(this.monitorObject){
this.monitorObject.wait();
}
}
isLocked=true;
}
}
publicvoidunlock(){
synchronized(this){
this.isLocked=false;
synchronized(this.monitorObject){
this.monitorObject.notify();
}
}
}
}
可以看到，lock()方法首先在”this”上同步，然后在monitorObject上同步。如果isLocked等于false，因为线程不会继续调用monitorObject.wait()，那么一切都没有问题。但是如果isLocked等于true，调用lock()方法的线程会在monitorObject.wait()上阻塞。
这里的问题在于，调用monitorObject.wait()方法只释放了monitorObject上的管程对象，而与”this“关联的管程对象并没有释放。换句话说，这个刚被阻塞的线程仍然持有”this”上的锁。
（校对注：如果一个线程持有这种Lock的时候另一个线程执行了lock操作）当一个已经持有这种Lock的线程想调用unlock(),就会在unlock()方法进入synchronized(this)块时阻塞。这会一直阻塞到在lock()方法中等待的线程离开synchronized(this)块。但是，在unlock中isLocked变为false，monitorObject.notify()被执行之后，lock()中等待的线程才会离开synchronized(this)块。
简而言之，在lock方法中等待的线程需要其它线程成功调用unlock方法来退出lock方法，但是，在lock()方法离开外层同步块之前，没有线程能成功执行unlock()。
结果就是，任何调用lock方法或unlock方法的线程都会一直阻塞。这就是嵌套管程锁死。
具体的嵌套管程死锁的例子
例如，如果你准备实现一个公平锁。你可能希望每个线程在它们各自的QueueObject上调用wait()，这样就可以每次唤醒一个线程。
//FairLockimplementationwithnestedmonitorlockoutproblem
publicclassFairLock{
privatebooleanisLocked=false;
privateThreadlockingThread=null;
privateListwaitingThreads=
newArrayList();
publicvoidlock()throwsInterruptedException{
QueueObjectqueueObject=newQueueObject();
synchronized(this){
waitingThreads.add(queueObject);
while(isLocked||waitingThreads.get(0)!=queueObject){
synchronized(queueObject){
try{
queueObject.wait();
}catch(InterruptedExceptione){
waitingThreads.remove(queueObject);
throwe;
}
}
}
waitingThreads.remove(queueObject);
isLocked=true;
lockingThread=Thread.currentThread();
}
}
publicsynchronizedvoidunlock(){
if(this.lockingThread!=Thread.currentThread()){
thrownewIllegalMonitorStateException(
"Callingthreadhasnotlockedthislock");
}
isLocked=false;
lockingThread=null;
if(waitingThreads.size()>0){
QueueObjectqueueObject=waitingThread.get(0);
synchronized(queueObject){
queueObject.notify();
}
}
}
}
乍看之下，嗯，很好，但是请注意lock方法是怎么调用queueObject.wait()的，在方法内部有两个synchronized块，一个锁定this，一个嵌在上一个synchronized块内部，它锁定的是局部变量queueObject。
当一个线程调用queueObject.wait()方法的时候，它仅仅释放的是在queueObject对象实例的锁，并没有释放”this”上面的锁。
现在我们还有一个地方需要特别注意，unlock方法被声明成了synchronized，这就相当于一个synchronized（this）块。这就意味着，如果一个线程在lock()中等待，该线程将持有与this关联的管程对象。所有调用unlock()的线程将会一直保持阻塞，等待着前面那个已经获得this锁的线程释放this锁，但这永远也发生不了，因为只有某个线程成功地给lock()中等待的线程发送了信号，this上的锁才会释放，但只有执行unlock()方法才会发送这个信号。
因此，上面的公平锁的实现会导致嵌套管程锁死。
NestedMonitorLockoutvs.Deadlock
嵌套管程锁死与死锁很像：都是线程最后被一直阻塞着互相等待。
但是两者又不完全相同。在死锁中我们已经对死锁有了个大概的解释，死锁通常是因为两个线程获取锁的顺序不一致造成的，线程1锁住A，等待获取B，线程2已经获取了B，再等待获取A。如死锁避免中所说的，死锁可以通过总是以相同的顺序获取锁来避免。但是发生嵌套管程锁死时锁获取的顺序是一致的。线程1获得A和B，然后释放B，等待线程2的信号。线程2需要同时获得A和B，才能向线程1发送信号。所以，一个线程在等待唤醒，另一个线程在等待想要的锁被释放。
不同点归纳如下：
Indeadlock,twothreadsarewaitingforeachothertoreleaselocks. Innestedmonitorlockout,Thread1isholdingalockA,andwaits forasignalfromThread2.Thread2needsthelockAtosendthe signaltoThread1.
死锁中，二个线程都在等待对方释放锁。
嵌套管程锁死中，线程1持有锁A，同时等待从线程2发来的信号，线程2需要锁A来发信号给线程1。
总结
以上就是本文关于Java并发之嵌套管程锁死详解的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站：java并发编程之cas详解、java实现遍历树形菜单两种实现代码分享等，有什么问题可以随时留言，小编会及时回复大家的。感谢朋友们对本站的支持！