阻塞方法导致的死锁

Question

假设我们创建了一个运行同步方法的线程。这个方法尝试从一个空的阻塞队列中take()。现在让一个单独的线程尝试将put() 和元素放入阻塞队列，同时在同一个对象上同步。

这会导致死锁：

• 在将元素添加到队列之前，第一个线程不会释放锁。
• 第二个线程无法添加元素，直到它可以获取锁为止。

如果这两个动作需要是原子的并在不同的线程上运行，如何在不导致死锁的情况下实现这一点？

我了解take() 和put() 是线程安全的。我的问题是它们何时被用作必须是原子的更大动作的一部分。

例子：

import java.util.concurrent.*;

public class DeadlockTest {

    String input = "Nothing added yet!";
    LinkedBlockingQueue<String> buffer = new LinkedBlockingQueue<>();

    public synchronized String getFromBuffer() {
        System.out.println("Trying to get input from buffer.");
        try {
            input = buffer.take();
        } catch (InterruptedException ex) {}
        System.out.println("Got:" + input + "\n");
        return input;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        DeadlockTest dl = new DeadlockTest();

        new Thread(() -> {
            dl.getFromBuffer();
        }).start();

        // Give new thread time to run.
        Thread.sleep(500);

        synchronized (dl) {
            String message = "Hello, world!";

            System.out.println("Adding: " + message);
            dl.buffer.put(message);
            System.out.println("Added!\n");

            System.out.println("Message: " + dl.input);
        }
    }
}

Answer 1

假设我们创建了一个运行同步方法的线程。这个方法试图从一个空的阻塞队列中取（）。

听起来像是糟糕的设计。从synchronized 方法或synchronized 语句中调用任何阻塞方法通常是错误的。

如果这两个动作需要是原子的并在不同的线程上运行，如何在不导致死锁的情况下实现呢？

嗯，有两种可能：

在一种情况下，两个线程作用于不同的数据。在这种情况下，它们应该使用不同的锁，并且它们根本不会相互干扰。

在另一种情况下，两个线程作用于相同的数据。在这种情况下，它们应该锁定同一个锁，并且一个线程将不得不等待另一个。

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也许您误解了阻塞队列的工作原理。如果一个线程正在等待来自阻塞队列的take() 某些东西，那绝不应该阻止另一个线程调用put()。那将与您想要的完全相反。

您想要的（以及您将从 Java 标准库中的任何阻塞队列实现中得到的）是第二个线程中的 put() 操作将唤醒等待 take() 的线程来自队列。