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淺談java安全編碼指南之死鎖dead lock

瀏覽:8日期:2022-08-11 11:47:51
目錄不同的加鎖順序使用private類變量使用相同的Order釋放掉已占有的鎖不同的加鎖順序

我們來看一個不同加鎖順序的例子:

public class DiffLockOrder { private int amount; public DiffLockOrder(int amount){ this.amount=amount; } public void transfer(DiffLockOrder target,int transferAmount){synchronized (this){ synchronized (target){if(amount< transferAmount){ System.out.println('余額不足!');}else{ amount=amount-transferAmount; target.amount=target.amount+transferAmount;} }} }}

上面的例子中,我們模擬一個轉賬的過程,amount用來表示用戶余額。transfer用來將當前賬號的一部分金額轉移到目標對象中。

為了保證在transfer的過程中,兩個賬戶不被別人修改,我們使用了兩個synchronized關鍵字,分別把transfer對象和目標對象進行鎖定。

看起來好像沒問題,但是我們沒有考慮在調用的過程中,transfer的順序是可以發送變化的:

DiffLockOrder account1 = new DiffLockOrder(1000);DiffLockOrder account2 = new DiffLockOrder(500);Runnable target1= ()->account1.transfer(account2,200);Runnable target2= ()->account2.transfer(account1,100);new Thread(target1).start();new Thread(target2).start();

上面的例子中,我們定義了兩個account,然后兩個賬戶互相轉賬,最后很有可能導致互相鎖定,最后產生死鎖。

使用private類變量

使用兩個sync會有順序的問題,那么有沒有辦法只是用一個sync就可以在所有的實例中同步呢?

有的,我們可以使用private的類變量,因為類變量是在所有實例中共享的,這樣一次sync就夠了:

public class LockWithPrivateStatic { private int amount; private static final Object lock = new Object(); public LockWithPrivateStatic(int amount){ this.amount=amount; } public void transfer(LockWithPrivateStatic target, int transferAmount){synchronized (lock) { if (amount < transferAmount) {System.out.println('余額不足!'); } else {amount = amount - transferAmount;target.amount = target.amount + transferAmount; }} }}使用相同的Order

我們產生死鎖的原因是無法控制上鎖的順序,如果我們能夠控制上鎖的順序,是不是就不會產生死鎖了呢?

帶著這個思路,我們給對象再加上一個id字段:

private final long id; // 唯一ID,用來排序private static final AtomicLong nextID = new AtomicLong(0); // 用來生成IDpublic DiffLockWithOrder(int amount){ this.amount=amount; this.id = nextID.getAndIncrement();}

在初始化對象的時候,我們使用static的AtomicLong類來為每個對象生成唯一的ID。

在做transfer的時候,我們先比較兩個對象的ID大小,然后根據ID進行排序,最后安裝順序進行加鎖。這樣就能夠保證順序,從而避免死鎖。

public void transfer(DiffLockWithOrder target, int transferAmount){ DiffLockWithOrder fist, second; if (compareTo(target) < 0) {fist = this;second = target; } else {fist = target;second = this; } synchronized (fist){synchronized (second){ if(amount< transferAmount){System.out.println('余額不足!'); }else{amount=amount-transferAmount;target.amount=target.amount+transferAmount; }} }}釋放掉已占有的鎖

死鎖是互相請求對方占用的鎖,但是對方的鎖一直沒有釋放,我們考慮一下,如果獲取不到鎖的時候,自動釋放已占用的鎖是不是也可以解決死鎖的問題呢?

因為ReentrantLock有一個tryLock()方法,我們可以使用這個方法來判斷是否能夠獲取到鎖,獲取不到就釋放已占有的鎖。

我們使用ReentrantLock來完成這個例子:

public class DiffLockWithReentrantLock { private int amount; private final Lock lock = new ReentrantLock(); public DiffLockWithReentrantLock(int amount){this.amount=amount; } private void transfer(DiffLockWithReentrantLock target, int transferAmount) throws InterruptedException {while (true) { if (this.lock.tryLock()) {try { if (target.lock.tryLock()) {try { if(amount< transferAmount){System.out.println('余額不足!'); }else{amount=amount-transferAmount;target.amount=target.amount+transferAmount; } break;} finally { target.lock.unlock();} }} finally { this.lock.unlock();} } //隨機sleep一定的時間,保證可以釋放掉鎖 Thread.sleep(1000+new Random(1000L).nextInt(1000));} }}

我們把兩個tryLock方法在while循環中,如果不能獲取到鎖就循環遍歷。

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標簽: Java
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