死锁、活锁和饥饿

解答

死锁是指两个或者两个以上的进程（或线程）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，他们将无法推进下去。

如果线程的智力不够, 且都秉承着“谦让”的原则,主动将资源释放给他人使用,那么就会导致资源不断地在两个线程间跳动,而没有一个线程可以同时拿到所有资源正常执行。这种情况就是活锁。

饥饿是指某一个或者多个线程因为种种原因无法获得所需要的资源,导致一直无法执行。比如它的线程优先级可能太低,而高优先级的线程不断抢占它需要的资源,导致低优先级线程无法工作。 

补充

死锁

是指两个或两个以上的进程(或线程)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，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

产生死锁的原因

互相争夺共享资源

产生死锁的4大条件

1.互斥条件：共享资源被一个线程占用

2.请求与保持条件（占有且等待）：一个进程因请求资源而被阻塞时，对已经获得资源保持不释放

3.不可剥夺条件（不可抢占）：进程已获得资源，在未使用完之前，不能进行剥夺

4.循环等待条件：多个线程 循环等待资源，而且是循环的互相等待

死锁如何解决？

只需要破坏上面 4 个条件中的一个就能破坏。

1.请求与保持条件：放大锁范围，去除对资源的抢占

2.不剥夺：换成可重入锁ReentrantLock

3.循环等待：改成顺序加锁，避免循环等待

4.互斥是多线程的特性，所以这个条件无法避免

活锁

是指线程1可以使用资源，但它很礼貌，让其他线程先使用资源，线程2也可以使用资源，但它很绅士，也让其他线程先使用资源。这样你让我，我让你，最后两个线程都无法使用资源。活锁不会被阻塞，而是不停检测一个永远不可能为真的条件。除去进程本身持有的资源外，活锁状态的进程会持续耗费宝贵的CPU时间。

任务或者执行者没有被阻塞，由于某些条件没有满足，导致一直重复尝试、失败、尝试、失败。在这期间线程状态会不停的改变。

饥饿

是指如果线程T1占用了资源R，线程T2又请求封锁R，于是T2等待。T3也请求资源R，当T1释放了R上的封锁后，系统首先批准了T3的请求，T2仍然等待。然后T4又请求封锁R，当T3释放了R上的封锁之后，系统又批准了T4的请求......，T2可能永远等待。

这也就是ReentrantLock显示锁里提供的不公平锁机制(当然了，ReentrantLock也提供了公平锁的机制，由用户根据具体的使用场景而决定到底使用哪种锁策略)，不公平锁能够提高吞吐量但不可避免的会造成某些线程的饥饿。

产生饥饿的原因

【即线程一直在等待却无法执行的原因】

1.高优先级线程抢占资源线程

2.在等待一个本身也处于永久等待完成的对象

3.线程被永久阻塞在一个等待进入同步块的状态，因为其他线程总是能在他之前持续地对该同步块进行访问（比如阻塞在synchronized）

活锁和死锁的区别

死锁会阻塞，一直等待对方释放资源，一直处在阻塞状态；活锁会不停的改变线程状态尝试获得资源。

活锁有可能自行解开，死锁则不行

 死锁活锁与饥饿的区别

进程会处于饥饿状态是因为持续地有其它优先级更高的进程请求相同的资源。不像死锁或者活锁，饥饿能够被解开。例如，当其它高优先级的进程都终止时并且没有更高优先级的进程到达。

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