Jeffrey Richter在《Windows核心编程(第5版)》中描述了一个死锁情况:假设线程Thread1和Thread2均需要独占方式访问互斥资源m_res1、m_res2,应用互斥对象Monitor在使用前Enter(相当于加锁)、使用后Exit(相当于解锁)。由于涉及到两个资源,此时需要特别注意加锁的顺序。如果两个线程的加锁顺序不同(Thread1先锁m_res2、Thread2先锁m_res1),此时容易发生死锁。依据该思路,下面给出了C#实现的完成程序代码:
class Program
{
private static object m_res1 = new object();
private static object m_res2 = new object();
private static int m_count = 0;
static void Main(string[] args)
{
Thread t1 = new Thread(Thread1);
Thread t2 = new Thread(Thread2);
t1.Start();
t2.Start();
while (true)
{
int preCount = m_count;
Thread.Sleep(0); // 放弃当前线程的CPU时间片,Windows可能调度其他线程
if (preCount == m_count) // 数据没有变化,表明线程没有执行
{
Console.WriteLine("dead lock! count: {0}", m_count);
}
}
}
private static void Thread1()
{
while (true)
{
Monitor.Enter(m_res2); // 先锁 m_res2
Monitor.Enter(m_res1); // 再锁 m_res1
m_count++;
Monitor.Exit(m_res1); // 释放锁不存在先后关系
Monitor.Exit(m_res2);
}
}
private static void Thread2()
{
while (true)
{
Monitor.Enter(m_res1); // 先锁 m_res1
Monitor.Enter(m_res2);
m_count++;
Monitor.Exit(m_res1);
Monitor.Exit(m_res2);
}
}
}
运行上述程序时,一般计数到300左右(笔者的机器)就发生死锁现象了。其原因为:如果Thread1锁住m_res2同时、Thread1获得m_res1的锁,那么Thread1就不能获得m_res1的锁,当然Thread2也不能获得m_res2的锁。这两个线程都不能继续下去,于是m_count的值没有变化。
如果线程Thread1的加锁顺序与线程Thread2相同,即: Monitor.Enter(m_res1);
Monitor.Enter(m_res2);
此时,将不会出现死锁情况。因为不管哪个线程锁住m_res1,另一个线程就不能对m_res1加锁,当然也就不能对m_res2加锁。于是,第一个锁住m_res1的线程就可以从容得锁住m_res2,在完成线程的相关工作后释放两个锁。解决的方法还有:使用bool Monitor.TryEnter()方法,尝试加锁并设定一个时间上界。如果锁不住,则放弃加锁,做其他操作。