Java 中什么是活锁？

推荐答案

活锁（Livelock）是指两个或多个线程在执行过程中，由于彼此之间的相互响应，导致它们都无法继续执行下去的情况。与死锁不同，活锁中的线程并没有被阻塞，而是不断地尝试解决冲突，但由于策略不当，导致它们始终无法取得进展。

本题详细解读

什么是活锁？

活锁是一种并发问题，通常发生在多个线程或进程试图解决冲突时。与死锁不同，活锁中的线程并没有被阻塞，而是不断地尝试解决冲突，但由于策略不当，导致它们始终无法取得进展。

活锁的示例

以下是一个简单的活锁示例：

// www.javascriptcn.com code example
class Spoon {
    private Diner owner;

    public Spoon(Diner d) {
        owner = d;
    }

    public Diner getOwner() {
        return owner;
    }

    public synchronized void setOwner(Diner d) {
        owner = d;
    }

    public synchronized void use() {
        System.out.println(owner.getName() + " is eating");
    }
}

class Diner {
    private String name;
    private boolean isHungry;

    public Diner(String n) {
        name = n;
        isHungry = true;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public boolean isHungry() {
        return isHungry;
    }

    public void eatWith(Spoon spoon, Diner spouse) {
        while (isHungry) {
            if (spoon.getOwner() != this) {
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    continue;
                }
                continue;
            }

            if (spouse.isHungry()) {
                System.out.println(name + ": You eat first, " + spouse.getName());
                spoon.setOwner(spouse);
                continue;
            }

            spoon.use();
            isHungry = false;
            System.out.println(name + ": I am done eating");
            spoon.setOwner(spouse);
        }
    }
}

public class LivelockDemo {
    public static void main(String[] args) {
        final Diner husband = new Diner("Bob");
        final Diner wife = new Diner("Alice");

        final Spoon spoon = new Spoon(husband);

        new Thread(() -> husband.eatWith(spoon, wife)).start();
        new Thread(() -> wife.eatWith(spoon, husband)).start();
    }
}

在这个示例中，两个线程（代表夫妻）试图共享一个勺子来吃饭。由于他们都试图让对方先吃，导致勺子不断地在两人之间传递，最终导致活锁。

如何避免活锁

避免活锁的常见方法包括：

1. 引入随机性：在冲突解决策略中引入随机性，使得线程不会总是以相同的方式响应冲突。
2. 超时机制：为线程设置超时时间，如果在规定时间内无法取得进展，则放弃当前操作并尝试其他策略。
3. 优先级机制：为线程设置优先级，确保某些线程在冲突时优先执行。

通过这些方法，可以有效避免活锁的发生。