阿里面试：什么是死锁？如何解决死锁？

死锁经常被大厂考察，而且实际的开发中，会造成很重要的问题，下面我就来全面详解死锁的原因以及解决办法@mikechen

死锁是什么

死锁是计算机科学、和操作系统领域中一个经典且复杂的问题，它发生在多个进程、或线程因争夺资源而陷入无限等待的状态。

若无外力介入，这些进程将无法继续执行，这就会出现死锁。

多线程死锁

死锁在多线程编程中尤其常见，比如使用互斥锁（mutex）时未正确释放。

比如：一组（两个或多个）线程，因争夺资源(比如：库存)，而陷入一种互相等待的僵持状态，导致它们都无法继续执行下去。

如下所示：

Thread A: lock(lock1) → lock(lock2)  
Thread B: lock(lock2) → lock(lock1)

两个线程互相等待对方释放锁，形成死锁。

数据库死锁

再比如：数据库事务，也是经常发生死锁的地方。

如下所示：

-- 事务 A：
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
-- 等待 row 2

-- 事务 B：
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
-- 等待 row 1

事务 A 锁定表 row1，等待 row2，事务 B 锁定 row2，等待 row1，互相阻塞，这样也会出现死锁。

如何解决死锁？

死锁：通常是因为线程以不同顺序请求多个锁，造成“循环等待”。

所以，要解决死锁，需要确保所有线程/模块按相同顺序请求资源，破坏“循环等待”条件。

如下所示：

class A {}
class B {}

final A a = new A();
final B b = new B();

Thread t1 = new Thread(() -> {
    synchronized (a) {
        synchronized (b) {
            System.out.println("Thread 1 acquired A then B");
        }
    }
});

Thread t2 = new Thread(() -> {
    synchronized (a) {  // 先锁 A，再锁 B（保持一致）
        synchronized (b) {
            System.out.println("Thread 2 acquired A then B");
        }
    }
});

统一加锁顺序，所有线程获取资源时，遵循同样的顺序。

以及，使用 ReentrantLock 提供的 tryLock() 方法设置超时，避免无限等待。

Lock lock1 = new ReentrantLock();
Lock lock2 = new ReentrantLock();

Thread t1 = () -> {
    try {
        if (lock1.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
            try {
                if (lock2.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {
                    try {
                        // critical section
                    } finally {
                        lock2.unlock();
                    }
                }
            } finally {
                lock1.unlock();
            }
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
};

数据库死锁解决

如果死锁发生在数据库事务中，解决方法如下：

确保事务按照相同顺序访问资源，破坏“循环等待”条件。

如下所示：

-- 不推荐（死锁风险大）：
T1: UPDATE A ...; UPDATE B ...;
T2: UPDATE B ...; UPDATE A ...;

-- 推荐（统一顺序）：
T1, T2: UPDATE A ...; UPDATE B ...;

以及，减少事务粒度，拆分长事务。

如下所示：

-- 第一个事务：更新账户余额
START TRANSACTION;
UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1;
COMMIT;

-- 第二个事务：更新另一账户余额
START TRANSACTION;
UPDATE account SET balance = balance + 100 WHERE account_id = 2;
COMMIT;

-- 第三个事务：更新交易日志
START TRANSACTION;
UPDATE transaction_log SET status = 'completed' WHERE transaction_id = 123;
COMMIT;

每个事务只处理一个简单的更新操作，锁持有时间较短，减少了死锁的概率。