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嵌套管程鎖死
嵌套管程鎖死類似於死鎖， 下麵是一個嵌套管程鎖死的場景：
線程1獲得A對象的鎖。 線程1獲得對象B的鎖（同時持有對象A的鎖）。 線程1決定等待另一個線程的信號再繼續。 線程1調用B.wait()，從而釋放了B對象上的鎖，但仍然持有對象A的鎖。 線程2需要同時持有對象A和對象B的鎖，才能向線程1發信號。 線程2無法獲得對象A上的鎖，因為對象A上的鎖當前正被線程1持有。 線程2一直被阻塞，等待線程1釋放對象A上的鎖。 線程1一直阻塞，等待線程2的信號，因此，不會釋放對象A上的鎖， 而線程2需要對象A上的鎖才能給線程1發信號……
你可以能會說，這是個空想的場景，好吧，讓我們來看看下麵這個比較挫的Lock實現：
//lock implementation with nested monitor lockout problem
public class Lock{
protected MonitorObject monitorObject = new MonitorObject();
protected boolean isLocked = false;
public void lock() throws InterruptedException{
synchronized(this){
while(isLocked){
synchronized(this.monitorObject){
this.monitorObject.wait();
}
}
isLocked = true;
}
}
public void unlock(){
synchronized(this){
this.isLocked = false;
synchronized(this.monitorObject){
this.monitorObject.notify();
}
}
}
}
可以看到，lock()方法首先在”this”上同步，然後在monitorObject上同步。如果isLocked等於false，因為線程不 會繼續調用monitorObject.wait()，那麼一切都沒有問題 。但是如果isLocked等於true，調用lock()方法的線程會在monitorObject.wait()上阻塞。
這裏的問題在於，調用monitorObject.wait()方法隻釋放了monitorObject上的管程對象，而與”this“關聯的管程對象並沒有釋放。換句話說，這個剛被阻塞的線程仍然持有”this”上的鎖。
（校對注：如果一個線程持有這種Lock的時候另一個線程執行了lock操作）當一個已經持有這種Lock的線程想調用 unlock(),就會在unlock()方法進入synchronized(this)塊時阻塞。這會一直阻塞到在lock()方法中等待的線程離開 synchronized(this)塊。但是，在unlock中isLocked變為false，monitorObject.notify()被執行 之後，lock()中等待的線程才會離開synchronized(this)塊。
簡而言之，在lock方法中等待的線程需要其它線程成功調用unlock方法來退出lock方法，但是，在lock()方法離開外層同步塊之前，沒有線程能成功執行unlock()。
結果就是，任何調用lock方法或unlock方法的線程都會一直阻塞。這就是嵌套管程鎖死。
一個更現實的例子
你可能會說，這麼挫的實現方式我怎麼可能會做呢？你或許不會在裏層的管程對象上調用wait或notify方法，但完全有可能會在外層的this上調。
有很多類似上麵例子的情況。例如，如果你準備實現一個公平鎖。你可能希望每個線程在它們各自的QueueObject上調用wait()，這樣就可以每次喚醒一個線程。
下麵是一個比較挫的公平鎖實現方式：
//Fair Lock implementation with nested monitor lockout problem
public class FairLock {
private boolean isLocked = false;
private Thread lockingThread = null;
private List waitingThreads =
new ArrayList();
public void lock() throws InterruptedException{
QueueObject queueObject = new QueueObject();
synchronized(this){
waitingThreads.add(queueObject);
while(isLocked ||
waitingThreads.get(0) != queueObject){
synchronized(queueObject){
try{
queueObject.wait();
}catch(InterruptedException e){
waitingThreads.remove(queueObject);
throw e;
}
}
}
waitingThreads.remove(queueObject);
isLocked = true;
lockingThread = Thread.currentThread();
}
}
public synchronized void unlock(){
if(this.lockingThread != Thread.currentThread()){
throw new IllegalMonitorStateException(
"Calling thread has not locked this lock");
}
isLocked = false;
lockingThread = null;
if(waitingThreads.size() > 0){
QueueObject queueObject = waitingThread.get(0);
synchronized(queueObject){
queueObject.notify();
}
}
}
}
public class QueueObject {}
乍看之下，嗯，很好，但是請注意lock方法是怎麼調用queueObject.wait()的，在方法內部有兩個synchronized塊，一個鎖定this，一個嵌在上一個synchronized塊內部，它鎖定的是局部變量queueObject。
當一個線程調用queueObject.wait()方法的時候，它僅僅釋放的是在queueObject對象實例的鎖，並沒有釋放”this”上麵的鎖。
現在我們還有一個地方需要特別注意， unlock方法被聲明成了synchronized，這就相當於一個synchronized（this）塊。這就意味著，如果一個線程在lock() 中等待，該線程將持有與this關聯的管程對象。所有調用unlock()的線程將會一直保持阻塞，等待著前麵那個已經獲得this鎖的線程釋放this 鎖，但這永遠也發生不了，因為隻有某個線程成功地給lock()中等待的線程發送了信號，this上的鎖才會釋放，但隻有執行unlock()方法才會發 送這個信號。
因此，上麵的公平鎖的實現會導致嵌套管程鎖死。更好的公平鎖實現方式可以參考Starvation and Fairness。
嵌套管程鎖死 VS 死鎖
嵌套管程鎖死與死鎖很像：都是線程最後被一直阻塞著互相等待。
但是兩者又不完全相同。在死鎖中我們已經對死鎖有了個大概的解釋，死鎖通常是因為兩個線程獲取鎖的順序不一致造成的，線程1鎖住A，等待獲取B，線程2已經獲取了B，再等待獲取A。如死鎖避免中所說的，死鎖可以通過總是以相同的順序獲取鎖來避免。
但是發生嵌套管程鎖死時鎖獲取的順序是一致的。線程1獲得A和B，然後釋放B，等待線程2的信號。線程2需要同時獲得A和B，才能向線程1發送信號。所以，一個線程在等待喚醒，另一個線程在等待想要的鎖被釋放。
不同點歸納如下：
死鎖中，二個線程都在等待對方釋放鎖。 嵌套管程鎖死中，線程1持有鎖A，同時等待從線程2發來的信號，線程2需要鎖A來發信號給線程1。
文章轉自 並發編程網-ifeve.com
最後更新：2017-05-22 20:04:11