多线程之死锁详解

多线程之死锁详解

死锁是指两个或多个线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法向前推进，死锁的四个必要条件如下：

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：线程已获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺其他线程对该资源的请求。

4、循环等待条件：若干线程之间形成了一种头尾相接的循环等待资源关系。

下面我们通过一个简单的例子来说明死锁的发生过程，假设有两个线程A和B,以及一个共享资源R，线程A负责申请资源R,线程B负责释放资源R，当线程A获得资源R后，会等待线程B释放资源；当线程B获得资源R后，会等待线程A释放资源，这样一来，两个线程都无法继续执行，形成了死锁。

解决死锁的方法有以下几种：

1、检测死锁：通过操作系统提供的函数或工具来检测死锁发生的情况。

2、预防死锁：设置超时时间或者按顺序申请资源，避免循环等待。

3、解除死锁：当发现死锁后，可以通过破坏循环等待的条件来解除死锁。

下面我们通过一个Python示例来演示如何使用threading模块来避免死锁的发生。

import threading
import time
定义一个全局锁对象
lock = threading.Lock()
def func():
     申请资源
    lock.acquire()
    print("线程 {} 获得了资源".format(threading.current_thread().name))
     模拟执行任务
    time.sleep(1)
     释放资源
    lock.release()
    print("线程 {} 释放了资源".format(threading.current_thread().name))
创建两个线程
t1 = threading.Thread(target=func, name="T1")
t2 = threading.Thread(target=func, name="T2")
启动线程
t1.start()
t2.start()
等待线程执行完毕
t1.join()
t2.join()

在这个示例中，我们使用了threading.Lock()创建了一个全局锁对象，当一个线程获得资源后，会调用lock.acquire()来获取锁；当一个线程释放资源后，会调用lock.release()来释放锁，这样可以确保在一个线程释放资源之前，其他线程不会获得该资源，从而避免了死锁的发生。