对锁定、等待、脉冲等感到困惑

Question

我了解线程的基础知识以及死锁是如何发生的。我了解您希望按特定顺序打开锁，以帮助确保您不会陷入循环行刑队。

我的大脑遇到的问题是如何保证该顺序以及究竟如何等待和脉冲（pulseall）辅助。

不要回答skeet's关于多线程的文章的链接，因为我就是从那里来的。我也用谷歌搜索了这个post.

在 Jon 的教程中，Produce() 和 Consume 方法都锁定在 listlock 上，我看不到如何维护订单。不管命令一个人击败另一个人，那么另一个人如何获得锁定呢？不对……所以最后一个尝试锁定的线程在那里阻塞，直到第一个到达脉冲或等待取决于？

因此不确定我寻找其他文章，在上面的 SO 文章中，我带着老板、工人和锁定的对象电话回答了问题。

工作人员在工作时锁定手机。当他有锁（同时）为真时，他会解锁？？？带有 monitor.wait 语句的电话....???

同时老板锁了手机……但是等一下，员工怎么能准时上班，在老板来之前把手机锁了……？

Jon 指出，如果你不理解这一点，你会认为它会陷入僵局，而这正是我所处的位置：

重复一遍：调用 Wait 会解锁您正在等待的监视器。这是很重要的一点，否则代码看起来会死锁！

所以我很抱歉如此密集并将其视为鸡或蛋的场景。显然，在指定获取锁的顺序以避免死锁时，我不了解线程如何交互。

感谢您的帮助和耐心。

Answer 1

没有保证谁获得锁的顺序。您不需要它来确定死锁。有四种条件在全部激活时会导致死锁。

1. 互斥：必须有两个资源不能共享（所以你必须锁定）。

2. 等待：进程正在锁定一个资源并请求另一个资源的锁定。

3. 无抢占：操作系统无法从持有它们的进程中窃取锁（通过重新启动进程等）

4. 循环等待：线程 A 在等待 D 时锁定 C，线程 B 在等待 C 时锁定 D。

如果这些条件中的任何一个不成立，就不会出现死锁。是的，我主要是从Wikipedia 那里得到的。

Jon 的示例中没有两个资源。只有一把锁。没有持有和等待，因为没有第二个锁可以尝试锁定。第三个条件确实成立，但我相信 Windows。并且不能维持循环等待，因为没有两个锁。因此，不可能出现死锁。条件 1、2 和 4 不成立。是的，消费者可以启动一个无限循环，它会“死锁”，但没有人会这样做。

Jon 的示例仅产生 一个 消费者。然后每隔一秒左右（他将其随机化，因此并不总是一秒）生产者尝试获取锁定。此外，消费者每隔一秒左右就会尝试锁定。这两次是完全无关的。它们位于不同的线程上，具有不同的随机数生成器和不同的种子。您无法在多次运行中绘制出它们之间的一致关系（嗯，也许您可​​以，因为种子不会改变）。

consume 尝试获取锁时，它会检查是否有任何东西要消费。如果没有，它只是等待（此时它不每秒重新启动消费进程）。这将释放锁并允许生产者获取它。所以它要么得到一个对象，要么等待。

当生产者尝试获取锁时，它会阻塞，直到没有消费者持有锁（如果没有什么可消费的，所有消费者都会迅速为生产者获取锁扫清道路，因此很容易获取锁一旦所有东西都被消耗掉了）。然后它获取锁，将一个对象放入队列，并唤醒等待的消费者。

这种情况会无限期地持续下去（或者在 Jon 的情况下持续 10 次）。有限数量的消费者进来，当队列中没有任何东西时离开（通过等待）。当所有消费者都在等待时，生产者进来并将一个对象放入队列中。然后生产者唤醒消费者并阻塞（通过调用脉冲）。然后一切重新开始。

简答：为什么要等待？

1. Pulse 让使用者接管锁然后线程休眠足够长的时间让使用者获得锁。
2. Wait 由所有消费者（在本例中为 1）调用，释放锁并阻塞，直到生产者发出脉冲，这在 Jon 的情况下经常发生。

消费者线程并不自私。如果它不能做任何事情，它会让生产者线程玩球。然后生产者线程只玩球的时间足够长，可以在球上贴上它想向消费者展示的标签。它对消费者大喊大叫，说“嘿，看看这个贴纸”，然后从球上跑开，这样消费者就可以看一眼，然后把贴纸从球上撕下来。冲洗并重复（球上现在可能有细菌；））。