Java线程导致死锁

Question

我正在尝试实现一些基本的启动、停止、暂停和恢复功能，以允许我进行以下状态转换：

• 停止运行
• 跑到停止
• 运行到暂停
• 暂停运行
• 暂停到停止（导致死锁）

大部分都按预期工作，但最后的状态转换是不可能的，因为它使线程冻结。有人可以解释一下为什么会发生这种情况以及如何预防吗？以下是代码的相关部分：

public class ThreadTest implements Runnable {

    private volatile boolean running = false;
    private volatile boolean paused = false;
    private Thread thread;

    public ThreadTest() {
        thread = new Thread(this);
    }

    public void run() {
        while (running) {
            try {
                if (paused) {
                    synchronized (this) {
                        while (paused)
                        wait(); 
                    }
                }   
            } 
            catch (InterruptedException e) {
            }
        }
    }

    public synchronized void start() {
        if(running && !thread.isAlive())
            return; 
        running = true;
        thread = new Thread(this);
        thread.start();
    }

    public synchronized void stop() {
        if(!running && thread.isAlive())
            return;  
        running = false;
        try {
            thread.join(); 
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
         System.exit(0);    
    }

    public synchronized void resume() { 
        if(paused) {
        paused = false; 
        notify();
        }
        else {
            return;
        }
    }

    public synchronized void pause() { 
        if(!paused) {
            paused = true; 
            }
            else {
                return;
            } 
        }

}

Answer 1

运行方法中的wait(); 将永远等待，因为这些不是notify(); 当调用停止时，线程正在运行，因为永远等待，所以thread.join() 将锁定。 您需要在停止时调用通知或更改等待永远为wait(1000);

Answer 2

让我们看看这里到底发生了什么： 让我们将这里涉及的线程命名为 T2（您在代码中显式实例化和启动的线程）和 T1（调用 T2 线程 Object 上的启动、停止方法）。 T1 可能是您的主线程，具体取决于您其他未显示的代码。

由于以下事件序列，您会遇到死锁： （注意1：这只是一个可能的序列，此代码中可能还有其他可能的序列也可能导致死锁）

假设我们对 ThreadTest 对象执行 start()、pause() 和 stop()，如下所示（例如在 main() 中）：

ThreadTest t = new ThreadTest();
t.start();
t.pause();
t.stop();

1. 在 T1 中执行 pause() 后，T2 通过在“if(paused)”条件中输入“synchronized(this)”块来获取 ThreadTest 对象的锁。 （注意2：这里的“this”不是指T2线程对象，而是指ThreadTest对象，因为run()是ThreadTest类的一个方法。）

2. T2 进入 wait() 并在进入 wait() 调用时释放 ThreadTest 对象锁（隐式）。

3. 当 T1 进入 stop() 时，它会获取 ThreadTest 对象上的锁，因为 stop() 是一个同步方法。在 stop() 内部，T1 调用 t2.join()，并等待 T2 完成。 但是 T2 已经处于 wait() 状态并且没有人唤醒它！

因此陷入僵局！

Note3：即使我们通过在 wait() 调用中指定超时或通过调用 notify() 来唤醒 T2（正如其他人所建议的那样），它仍然无法退出等待，因为它无法重新获取（隐式）锁（在 ThreadTest 对象上），因为 T1 已经在 join() 中等待！

一种可能的解决方案： 虽然可能有很多可能的解决方案，但您可以试试这个吗？

在 stop() 方法中，而不是

thread.join();

你能用吗：

if (!paused) {
  thread.join();
} else {
  thread.interrupt();
}

Answer 3

1. 在stop 方法中，仅在 running = false; 之后调用thread.notify();。 （这将通知等待线程）。

2. 那么您必须在您的通知调用之前设置paused = false;。

3. 从您的 run 方法中删除 if (paused) 块。

4. 将您的 while (paused) 循环更改为 while (paused && running)。或者，您可以使用while (paused) { wait(); if (!running) break;}，具体取决于您想要的控制流。

5. 为了更好地衡量，请将volatile 关键字添加到paused 和running 变量声明（以创建跨线程的内存栅栏）。