什么是活锁和饥饿？及示例

活锁

任务没有被阻塞，由于某些条件没有满足，导致一直重复尝试—失败—尝试—失败的过程。处于活锁的实体是在不断的改变状态，活锁有可能自行解开。

死锁是大家都拿不到资源都占用着对方的资源，而活锁是拿到资源却又相互释放不执行。

解决活锁的一个简单办法就是在下一次尝试获取资源之前，随机休眠一小段时间。

看一下，我们之前的一个例子，如果最后不进行随机休眠，就会产生活锁，现象就是很长一段时间，两个线程都在不断尝试获取和释放锁。

package constxiong.concurrency.a023;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 测试 占有部分资源的线程进一步申请其他资源时，如果申请不到，主动释放它占有的资源，破坏 "不可抢占" 条件
 * @author ConstXiong
 * @date 2019-09-24 14:50:51
 */
public class TestBreakLockOccupation {

private static Random r = new Random();

private static Lock lock1 = new ReentrantLock();

private static Lock lock2 = new ReentrantLock();

public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> {
//标识任务是否完成
boolean taskComplete = false;
while (!taskComplete) {
lock1.lock();
System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 获取锁 lock1 成功");
try {
//随机休眠，帮助造成死锁环境
try {
Thread.sleep(r.nextInt(30));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

//线程 0 尝试获取 lock2
if (lock2.tryLock()) {
System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 获取锁 lock2 成功");
try {
taskComplete = true;
} finally {
lock2.unlock();
}
} else {
System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 获取锁 lock2 失败");
}
} finally {
lock1.unlock();
}

//随机休眠，避免出现活锁
try {
Thread.sleep(r.nextInt(10));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();

new Thread(() -> {
//标识任务是否完成
boolean taskComplete = false;
while (!taskComplete) {
lock2.lock();
System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 获取锁 lock2 成功");
try {
//随机休眠，帮助造成死锁环境
try {
Thread.sleep(r.nextInt(30));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

//线程2 尝试获取锁 lock1
if (lock1.tryLock()) {
System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 获取锁 lock1 成功");
try {
taskComplete = true;
} finally {
lock1.unlock();
}
} else {
System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName() + " 获取锁 lock1 失败");
}
} finally {
lock2.unlock();
}

//随机休眠，避免出现活锁
try {
Thread.sleep(r.nextInt(10));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}

}

饥饿

一个线程因为 CPU 时间全部被其他线程抢占而得不到 CPU 运行时间，导致线程无法执行。

产生饥饿的原因：

优先级线程吞噬所有的低优先级线程的 CPU 时间
其他线程总是能在它之前持续地对该同步块进行访问，线程被永久堵塞在一个等待进入同步块
其他线程总是抢先被持续地获得唤醒，线程一直在等待被唤醒

package constxiong.concurrency.a024;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

/**
 * 测试线程饥饿
 * @author ConstXiong
 */
public class TestThreadHungry {

private static ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();

public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
Future<String> future1 = es.submit(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
System.out.println("提交任务1");
Future<String> future2 = es.submit(new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
System.out.println("提交任务2");
return "任务 2 结果";
}
});
return future2.get();
}
});
System.out.println("获取到" + future1.get());
}

}

打印结果如下，线程池卡死。线程池只能容纳 1 个任务，任务 1 提交任务 2，任务 2 永远得不到执行。

提交任务1

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