手畫圖解，關於死鎖，面試的一切都在這裡了

什麼是死鎖（Deadlock）

死鎖是指兩個或兩個以上的執行緒在執行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現象。若無外力作用，它們都將無法推進下去。

產生死鎖的四個必要條件得爛熟於心：

• 互斥條件：程序要求對所分配的資源進行排他性控制，即在一段時間內某資源僅為一個程序所佔用。此時若有其他程序請求該資源，則請求程序只能等待。
• 不剝奪條件：程序所獲得的資源在未使用完畢之前，不能被其他程序強行奪走，即只能由獲得該資源的程序自己來釋放。
• 請求和保持條件：程序已經保持了至少一個資源，但又提出了新的資源請求，而該資源已被其他程序佔有，此時請求程序被阻塞，但對自己已獲得的資源保持不放。
• 迴圈等待條件：存在一種程序資源的迴圈等待鏈，連中每一個程序已獲得的資源同時被鏈中下一個程序所請求。

相應的，如果想在程式執行之前預防發生死鎖（也成為 「死鎖預防」），必須設法破壞產生死鎖的四個必要條件之一

• 破壞互斥條件：允許系統資源都能共用使用，則系統不會進行死鎖狀態。這種方案並不太可行，因為有些資源根本就不能同時存取，比如印表機。
• 破壞不剝奪條件：當一個已經保持了某些不可剝奪資源的程序，請求新的資源時得不到滿足，它必須釋放已經保持的所有資源，待以後需要時再重新申請。這種方法常用於狀態易於儲存和恢復的資源，如 CPU 的暫存器及記憶體資源，一般不能用於印表機之類的資源。
• 破壞請求和保持條件：採用預先靜態分配方法，即程序在執行前一次申請完他所需要的全部資源，在他的資源未滿足前，不把它投入執行。一旦執行後，這些資源就一直歸它所有，也不再提出其他資源請求，這樣就可以保證系統不會發生死鎖。
• 破壞迴圈等待條件：採用順序資源分配法。首先給系統中的資源編號，規定每個程序，必須按編號遞增的順序請求資源，同類資源一次申請完。也就是說，只要程序提出申請分配資源，則該程序在以後的資源申請中，只能申請編號比之前大的資源。

光看羅列出來的幾點文字肯定還是不能完全理解，下面會結合範例來給大夥解釋。

用 Java 寫一個死鎖

這絕對是面試中 Java 手寫題的 TOP2！！！除了人盡皆知的手寫單例模式，手寫死鎖可能有些小夥伴會遺漏掉。

邏輯其實非常簡單，我們申請兩個資源，開兩個執行緒，每個執行緒持有其中的一個資源，並且互相請求對方的資源，就構成了死鎖。

MySQL 死鎖

MySQL 經典的死鎖案例

下面來看個 MySQL 經典的死鎖案例：轉賬

A 賬戶給 B 賬戶轉賬 50 元的同時，B 賬戶也給 A 賬戶轉賬 30 元

正常情況下，如果只有一個操作，A 給 B 轉賬 50 元，可以在一個事務內完成，先獲取 A 使用者的餘額和 B 使用者的餘額，因為之後需要修改這兩條資料，所以需要通過寫鎖（for UPDATE）鎖住他們，防止其他事務更改導致我們的更改丟失而引起髒資料

但如果 A 給 B 轉賬和 B 給 A 轉賬同時發生，那就是兩個事務，可能發生死鎖：

1）A 使用者給 B 使用者轉賬 50 元，需在程式中開啟事務 1 來執行 SQL，獲取 A 的餘額同時鎖住 A 這條資料。

2）B 使用者給 A 使用者轉賬 30 元，需在程式中開啟事務 2 來執行 SQL，並獲取 B 的餘額同時鎖住 B 這條資料。

3）在事務 1 中執行剩下的 SQL，此時事務 1 是獲取不到 B 的鎖的，也即 select for update 就會被阻塞住；

4）同理，事務 2 繼續執行剩下的 SQL，請求 A 的鎖，也是獲取不到的

事務 1 和事務 2 存在相互等待獲取鎖的過程，導致兩個事務都掛起阻塞，最終丟擲獲取鎖超時的異常。

如何解決 MySQL 死鎖

要想解決上述死鎖問題，我們可以從死鎖的四個必要條件入手。

指導思想其實很明確：就是保證 A 向 B 轉賬和 B 向 A 轉賬這兩個事務同一時刻只能有一個事務能成功獲取到鎖

由於互斥和不剝奪是鎖本質的功能體現，無法修改，所以咱們從另外兩個條件嘗試去解決。

1）破壞 「請求和保持」 條件：A 和 B 之間的操作用同一個鎖鎖住（比如用 Redis 分散式鎖做，A 和 B 之間的鎖的 key 表示為 A:B，可以讓 id 小的使用者排在前面，id 大的使用者排在後面，這樣來設計 key。如果存在分庫分表的情況，用 hashcode 來做比較也行），保證 A 向 B 轉賬和 B 向 A 轉賬這兩個事務同一時刻只能有一個事務能成功獲取鎖

2）破壞 「迴圈等待」 條件：先獲取更小的鎖，獲取到了小的鎖才能獲取大鎖（所謂小鎖還是大鎖，也可以簡單的根據使用者的 id 來進行區分，先請求使用者 id 較小的，再請求使用者 id 較大的）。比如 A.id < B.id，那麼 A 和 B 之間的操作，都是要先獲取 A 鎖，再獲取 B 鎖

具體程式碼可參考如下：

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