Ejemplos simples de interbloqueo

Me gustaría explicar los puntos muertos de subprocesos a los novatos. He visto muchos ejemplos de interbloqueos en el pasado, algunos usando código y otros usando ilustraciones (como los famosos 4 autos ). También hay problemas clásicos que se bloquean fácilmente, como The Dining Philosophers , pero pueden ser demasiado complejos para que un principiante real los comprenda por completo.

Estoy buscando el ejemplo de código más simple para ilustrar qué son los interbloqueos. El ejemplo debería:

1. Relacionarse con un escenario de programación "real" que tenga algún sentido
2. Sea muy breve, sencillo y directo

¿Que recomiendas?

Quizás una simple situación bancaria.

class Account {
  double balance;

  void withdraw(double amount){
     balance -= amount;
  } 

  void deposit(double amount){
     balance += amount;
  } 

   void transfer(Account from, Account to, double amount){
        sync(from);
        sync(to);

        from.withdraw(amount);
        to.deposit(amount);

        release(to);
        release(from);
    }

}

Obviamente, si hay dos subprocesos que intentan ejecutar la transferencia ( a, b ) y la transferencia ( b, a ) al mismo tiempo, se producirá un punto muerto porque intentarán adquirir los recursos en orden inverso.

Este código también es ideal para buscar soluciones al punto muerto. ¡Espero que esto ayude!

Deja que la naturaleza explique el estancamiento

Punto muerto: rana contra serpiente

"Me encantaría haberlos visto ir por caminos separados, pero estaba agotado", dijo el fotógrafo. "La rana estaba todo el tiempo tratando de sacar a la serpiente, pero la serpiente simplemente no la soltaba" .

Aquí hay un ejemplo de código del departamento de ciencias de la computación de una universidad en Taiwán que muestra un ejemplo simple de Java con bloqueo de recursos. Eso es muy relevante para mí en la "vida real". Código a continuación:

/**
 * Adapted from The Java Tutorial
 * Second Edition by Campione, M. and
 * Walrath, K.Addison-Wesley 1998
 */

/**
 * This is a demonstration of how NOT to write multi-threaded programs.
 * It is a program that purposely causes deadlock between two threads that
 * are both trying to acquire locks for the same two resources.
 * To avoid this sort of deadlock when locking multiple resources, all threads
 * should always acquire their locks in the same order.
 **/
public class Deadlock {
  public static void main(String[] args){
    //These are the two resource objects 
    //we'll try to get locks for
    final Object resource1 = "resource1";
    final Object resource2 = "resource2";
    //Here's the first thread.
    //It tries to lock resource1 then resource2
    Thread t1 = new Thread() {
      public void run() {
        //Lock resource 1
        synchronized(resource1){
          System.out.println("Thread 1: locked resource 1");
          //Pause for a bit, simulating some file I/O or 
          //something. Basically, we just want to give the 
          //other thread a chance to run. Threads and deadlock
          //are asynchronous things, but we're trying to force 
          //deadlock to happen here...
          try{ 
            Thread.sleep(50); 
          } catch (InterruptedException e) {}

          //Now wait 'till we can get a lock on resource 2
          synchronized(resource2){
            System.out.println("Thread 1: locked resource 2");
          }
        }
      }
    };

    //Here's the second thread.  
    //It tries to lock resource2 then resource1
    Thread t2 = new Thread(){
      public void run(){
        //This thread locks resource 2 right away
        synchronized(resource2){
          System.out.println("Thread 2: locked resource 2");
          //Then it pauses, for the same reason as the first 
          //thread does
          try{
            Thread.sleep(50); 
          } catch (InterruptedException e){}

          //Then it tries to lock resource1.  
          //But wait!  Thread 1 locked resource1, and 
          //won't release it till it gets a lock on resource2.  
          //This thread holds the lock on resource2, and won't
          //release it till it gets resource1.  
          //We're at an impasse. Neither thread can run, 
          //and the program freezes up.
          synchronized(resource1){
            System.out.println("Thread 2: locked resource 1");
          }
        }
      }
    };

    //Start the two threads. 
    //If all goes as planned, deadlock will occur, 
    //and the program will never exit.
    t1.start(); 
    t2.start();
  }
}

Si el método1 () y el método2 () serán llamados por dos o muchos subprocesos, hay una buena posibilidad de un punto muerto porque si el subproceso 1 adquiere el bloqueo en el objeto String mientras se ejecuta el método1 () y el subproceso 2 adquiere el bloqueo en el objeto Integer mientras se ejecuta el método2 () ambos estarán esperando que el otro libere el bloqueo en Integer y String para continuar, lo que nunca sucederá.

public void method1() {
    synchronized (String.class) {
        System.out.println("Acquired lock on String.class object");

        synchronized (Integer.class) {
            System.out.println("Acquired lock on Integer.class object");
        }
    }
}

public void method2() {
    synchronized (Integer.class) {
        System.out.println("Acquired lock on Integer.class object");

        synchronized (String.class) {
            System.out.println("Acquired lock on String.class object");
        }
    }
}

Uno de los ejemplos simples de interbloqueo con los que me he encontrado.

public class SimpleDeadLock {
   public static Object l1 = new Object();
   public static Object l2 = new Object();
   private int index;
   public static void main(String[] a) {
      Thread t1 = new Thread1();
      Thread t2 = new Thread2();
      t1.start();
      t2.start();
   }
   private static class Thread1 extends Thread {
      public void run() {
         synchronized (l1) {
            System.out.println("Thread 1: Holding lock 1...");
            try { Thread.sleep(10); }
            catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println("Thread 1: Waiting for lock 2...");
            synchronized (l2) {
               System.out.println("Thread 2: Holding lock 1 & 2...");
            }
         }
      }
   }
   private static class Thread2 extends Thread {
      public void run() {
         synchronized (l2) {
            System.out.println("Thread 2: Holding lock 2...");
            try { Thread.sleep(10); }
            catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println("Thread 2: Waiting for lock 1...");
            synchronized (l1) {
               System.out.println("Thread 2: Holding lock 2 & 1...");
            }
         }
      }
   }
}

Aquí hay un ejemplo simple en C ++ 11.

#include <mutex>    // mutex
#include <iostream> // cout 
#include <cstdio>   // getchar
#include <thread>   // this_thread, yield
#include <future>   // async
#include <chrono>   // seconds

using namespace std;
mutex _m1;
mutex _m2;

// Deadlock will occur because func12 and func21 acquires the two locks in reverse order

void func12()
{
    unique_lock<mutex> l1(_m1);
    this_thread::yield(); // hint to reschedule
    this_thread::sleep_for( chrono::seconds(1) );
    unique_lock<mutex> l2(_m2 );
}

void func21()
{
    unique_lock<mutex> l2(_m2);
    this_thread::yield(); // hint to reschedule
    this_thread::sleep_for( chrono::seconds(1) );
    unique_lock<mutex> l1(_m1);
}

int main( int argc, char* argv[] )
{
    async(func12);
    func21();
    cout << "All done!"; // this won't be executed because of deadlock
    getchar();
}

Por favor vea mi respuesta a esta pregunta . En pocas palabras, siempre que dos subprocesos necesiten adquirir dos recursos diferentes, y hacerlo en diferentes órdenes, puede obtener puntos muertos.

Un ejemplo en el que puedo pensar es el escenario Mesa, linterna y baterías. Imagina una linterna y un par de pilas colocadas encima de una mesa. Si tuvieras que caminar hasta esta mesa y agarrar las baterías mientras otra persona tiene la linterna, ambos se verán obligados a mirarse torpemente el uno al otro mientras esperan quién colocará primero su artículo en la mesa. Este es un ejemplo de punto muerto. Usted y la persona están esperando recursos, pero ninguno de ustedes está renunciando a su recurso.

De manera similar, en un programa, el interbloqueo ocurre cuando dos o más subprocesos (usted y la otra persona) están esperando que se liberen dos o más candados (linterna y baterías) y las circunstancias en el programa son tales que los candados nunca se liberan ( ambos tienen una pieza del rompecabezas).

Si conoce Java, así es como puede representar este problema:

import java.util.concurrent.locks.*;

public class Deadlock1 {

    public static class Table {

        private static Lock Flashlight = new ReentrantLock();
        private static Lock Batteries = new ReentrantLock();        

        public static void giveFlashLightAndBatteries() {
            try {
                Flashlight.lock();
                Batteries.lock();
                System.out.println("Lights on");
            } finally {
                Batteries.unlock();
                Flashlight.unlock();
            }
        }

        public static void giveBatteriesAndFlashLight() {
            try {
                Batteries.lock();
                Flashlight.lock();
                System.out.println("Lights on");
            } finally {
                Flashlight.unlock();
                Batteries.unlock();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // This thread represents person one
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() { Table.giveFlashLightAndBatteries(); }
        }).start();

        // This thread represents person two
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() { Table.giveBatteriesAndFlashLight(); }
        }).start();
    }
}

Si ejecuta este ejemplo, notará que a veces las cosas funcionan bien y correctamente. Pero a veces su programa simplemente no imprime nada. Esto se debe a que una persona tiene las baterías mientras que otra persona tiene la linterna, lo que les impide encender la linterna y provocar un bloqueo.

Este ejemplo es similar al ejemplo dado por los tutoriales de Java: http://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/concurrency/deadlock.html

Otro ejemplo es el ejemplo de bucle:

public class Deadlock2 {

    public static class Loop {
        private static boolean done = false;

        public static synchronized void startLoop() throws InterruptedException {
            while(!done) {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("Not done");
            }
        }

        public static synchronized void stopLoop() {
            done = true;
        }

    }

    public static void main(String[] args) {
        // This thread starts the loop
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    Loop.startLoop();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        // This thread stops the loop
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                Loop.stopLoop();
            }
        }).start();
    }
}

Este ejemplo puede imprimir 'No hecho' una y otra vez o nunca puede imprimir 'No hecho' en absoluto. Lo primero ocurre porque el primer hilo adquiere el bloqueo de clase y nunca lo libera, lo que impide que el segundo hilo acceda a 'stopLoop'. Y lo último sucede porque el segundo hilo comenzó antes que el primer hilo, lo que hace que la variable 'done' sea verdadera antes de que se ejecute el primer hilo.

public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread mainThread = Thread.currentThread();
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    mainThread.join();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        thread1.start();
        thread1.join();
    }
}

Sin embargo, considero que el problema de Dining Philosophers es uno de los ejemplos más simples de mostrar interbloqueos, ya que los 4 requisitos de interbloqueo se pueden ilustrar fácilmente con el dibujo (especialmente la espera circular).

Considero que los ejemplos del mundo real son mucho más confusos para el novato, aunque no puedo pensar en un buen escenario del mundo real en la parte superior de mi cabeza en este momento (soy relativamente inexperto con la concurrencia del mundo real).

Recientemente me di cuenta de que las peleas entre parejas no son más que un punto muerto ... donde normalmente uno de los procesos tiene que fallar para resolverlo, por supuesto que es el de menor prioridad (Chico;)).

Aquí está la analogía ...

Proceso1: Niña (G) Proceso2: Niño (B) Recurso1
: Lo siento Recurso2 : Aceptar el propio error

Condiciones necesarias:
1. Exclusión mutua: Solo uno de los G o B puede pedir perdón o aceptar su propio Error a la vez.
2. Espera y espera: En un momento, uno está sosteniendo Lo siento y otro Aceptando su propio error, uno está esperando Aceptar su propio error para liberar el perdón, y otro está esperando a que el perdón lo libere aceptando su propio error.
3. Sin prerrogativa: Ni siquiera Dios puede obligar a B o G a liberar su propio error. ¿Y voluntariamente? ¿¿Me estás tomando el pelo??
4. Espera circular: Una vez más, el que se arrepiente espera que el otro acepte sus propios errores, y el que acepta sus propios errores quiere que el otro primero pida perdón. Entonces es circular.

Entonces, los puntos muertos ocurren cuando todas estas condiciones están vigentes al mismo tiempo, y ese es siempre el caso en una pelea de pareja;)

Fuente: http://www.quora.com/Saurabh-Pandey-3/Posts/Never-ending-couple-fights-a-deadlock

Otro ejemplo simple de interbloqueo con dos recursos diferentes y dos subprocesos esperando que el otro libere el recurso. Directamente de examples.oreilly.com/jenut/Deadlock.java

 public class Deadlock {
  public static void main(String[] args) {
    // These are the two resource objects we'll try to get locks for
    final Object resource1 = "resource1";
    final Object resource2 = "resource2";
    // Here's the first thread.  It tries to lock resource1 then resource2
    Thread t1 = new Thread() {
      public void run() {
        // Lock resource 1
        synchronized(resource1) {
          System.out.println("Thread 1: locked resource 1");

          // Pause for a bit, simulating some file I/O or something.  
          // Basically, we just want to give the other thread a chance to
          // run.  Threads and deadlock are asynchronous things, but we're
          // trying to force deadlock to happen here...
          try { Thread.sleep(50); } catch (InterruptedException e) {}

          // Now wait 'till we can get a lock on resource 2
          synchronized(resource2) {
            System.out.println("Thread 1: locked resource 2");
          }
        }
      }
    };

    // Here's the second thread.  It tries to lock resource2 then resource1
    Thread t2 = new Thread() {
      public void run() {
        // This thread locks resource 2 right away
        synchronized(resource2) {
          System.out.println("Thread 2: locked resource 2");

          // Then it pauses, for the same reason as the first thread does
          try { Thread.sleep(50); } catch (InterruptedException e) {}

          // Then it tries to lock resource1.  But wait!  Thread 1 locked
          // resource1, and won't release it 'till it gets a lock on
          // resource2.  This thread holds the lock on resource2, and won't
          // release it 'till it gets resource1.  We're at an impasse. Neither
          // thread can run, and the program freezes up.
          synchronized(resource1) {
            System.out.println("Thread 2: locked resource 1");
          }
        }
      }
    };

    // Start the two threads. If all goes as planned, deadlock will occur, 
    // and the program will never exit.
    t1.start(); 
    t2.start();
  }
}

El punto muerto puede ocurrir en una situación en la que un Girl1quiere coquetear con alguien Guy2que es atrapado por otro Girl2y Girl2quiere coquetear con un Guy1que está atrapado Girl1. Dado que ambas chicas están esperando deshacerse de la otra, la condición se llama punto muerto.

class OuchTheGirls
{
    public static void main(String[] args)
    {
        final String resource1 = "Guy1";
        final String resource2 = "Guy2";

        // Girl1 tries to lock resource1 then resource2
        Thread Girl1 = new Thread(() ->
                                  {
                                      synchronized (resource1)
                                      {
                                          System.out.println("Thread 1: locked Guy1");

                                          try { Thread.sleep(100);} catch (Exception e) {}

                                          synchronized (resource2)
                                          {
                                              System.out.println("Thread 1: locked Guy2");
                                          }
                                      }
                                  });

        // Girl2 tries to lock Guy2 then Guy1
        Thread Girl2 = new Thread(() ->
                                  {
                                      synchronized (resource2)
                                      {
                                          System.out.println("Thread 2: locked Guy2");

                                          try { Thread.sleep(100);} catch (Exception e) {}

                                          synchronized (resource1)
                                          {
                                              System.out.println("Thread 2: locked Guy1");
                                          }
                                      }
                                  });


        Girl1.start();
        Girl2.start();
    }
}

El problema de los productores-consumidores junto con el problema de los filósofos de la comida es probablemente tan simple como parece. También tiene un pseudocódigo que lo ilustra. Si son demasiado complejos para un novato, será mejor que se esfuercen más por comprenderlos.

Opte por el escenario posible simplista en el que puede ocurrir un punto muerto al presentar el concepto a sus estudiantes. Esto implicaría un mínimo de dos subprocesos y un mínimo de dos recursos (creo). El objetivo es diseñar un escenario en el que el primer hilo tenga un bloqueo en el recurso uno y esté esperando que se libere el bloqueo del recurso dos, mientras que al mismo tiempo el hilo dos mantiene un bloqueo en el recurso dos y está esperando el bloqueo del recurso uno se liberará.

Realmente no importa cuáles sean los recursos subyacentes; en aras de la simplicidad, podría convertirlos en un par de archivos en los que ambos subprocesos puedan escribir.

EDITAR: Esto asume que no hay comunicación entre procesos que no sean los bloqueos retenidos.

Encontré que un poco difícil de entender al leer el problema de los filósofos de la cena, el punto muerto en mi humilde opinión está realmente relacionado con la asignación de recursos. Me gustaría compartir un ejemplo más simple en el que 2 enfermeras deben luchar por 3 equipos para completar una tarea. Aunque está escrito en java. Se crea un método lock () simple para simular cómo ocurre el interbloqueo, por lo que también se puede aplicar en otro lenguaje de programación. http://www.justexample.com/wp/example-of-deadlock/

Ejemplo simple de https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/concurrency/deadlock.html

public class Deadlock {

public static void printMessage(String message) {

    System.out.println(String.format("%s %s ", Thread.currentThread().getName(), message));

}

private static class Friend {

    private String name;

    public Friend(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void bow(Friend friend) {

        printMessage("Acquiring lock on " + this.name);

        synchronized(this) {
            printMessage("Acquired lock on " + this.name);
            printMessage(name + " bows " + friend.name);
            friend.bowBack(this);
        }

    }

    public void bowBack(Friend friend) {

        printMessage("Acquiring lock on " + this.name);

        synchronized (this) {
            printMessage("Acquired lock on " + this.name);
            printMessage(friend.name + " bows back");
        }

    }

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

    Friend one = new Friend("one");
    Friend two = new Friend("two");

    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            one.bow(two);
        }
    }).start();

    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            two.bow(one);
        }
    }).start();
}

}

Salida:

Thread-0 Acquiring lock on one 
Thread-1 Acquiring lock on two 
Thread-0 Acquired lock on one 
Thread-1 Acquired lock on two 
Thread-1 two bows one 
Thread-0 one bows two 
Thread-1 Acquiring lock on one 
Thread-0 Acquiring lock on two 

Volcado de hilo:

2016-03-14 12:20:09
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.74-b02 mixed mode):

"DestroyJavaVM" #13 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f472400a000 nid=0x3783 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"Thread-1" #12 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f472420d800 nid=0x37a3 waiting for monitor entry [0x00007f46e89a5000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend.bowBack(ThreadJoin.java:102)
    - waiting to lock <0x000000076d0583a0> (a com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend)
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend.bow(ThreadJoin.java:92)
    - locked <0x000000076d0583e0> (a com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend)
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$2.run(ThreadJoin.java:141)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

"Thread-0" #11 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f472420b800 nid=0x37a2 waiting for monitor entry [0x00007f46e8aa6000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend.bowBack(ThreadJoin.java:102)
    - waiting to lock <0x000000076d0583e0> (a com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend)
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend.bow(ThreadJoin.java:92)
    - locked <0x000000076d0583a0> (a com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend)
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$1.run(ThreadJoin.java:134)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

"Monitor Ctrl-Break" #10 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f4724211000 nid=0x37a1 runnable [0x00007f46e8def000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
    at java.net.SocketInputStream.socketRead(SocketInputStream.java:116)
    at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:170)
    at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:141)
    at sun.nio.cs.StreamDecoder.readBytes(StreamDecoder.java:284)
    at sun.nio.cs.StreamDecoder.implRead(StreamDecoder.java:326)
    at sun.nio.cs.StreamDecoder.read(StreamDecoder.java:178)
    - locked <0x000000076d20afb8> (a java.io.InputStreamReader)
    at java.io.InputStreamReader.read(InputStreamReader.java:184)
    at java.io.BufferedReader.fill(BufferedReader.java:161)
    at java.io.BufferedReader.readLine(BufferedReader.java:324)
    - locked <0x000000076d20afb8> (a java.io.InputStreamReader)
    at java.io.BufferedReader.readLine(BufferedReader.java:389)
    at com.intellij.rt.execution.application.AppMain$1.run(AppMain.java:93)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

"Service Thread" #9 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f47240c9800 nid=0x3794 runnable [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"C1 CompilerThread3" #8 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f47240c6800 nid=0x3793 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"C2 CompilerThread2" #7 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f47240c4000 nid=0x3792 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"C2 CompilerThread1" #6 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f47240c2800 nid=0x3791 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"C2 CompilerThread0" #5 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f47240bf800 nid=0x3790 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f47240be000 nid=0x378f waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=0 tid=0x00007f472408c000 nid=0x378e in Object.wait() [0x00007f46e98c5000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
    at java.lang.Object.wait(Native Method)
    - waiting on <0x000000076cf88ee0> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
    at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:143)
    - locked <0x000000076cf88ee0> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
    at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:164)
    at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:209)

"Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=0 tid=0x00007f4724087800 nid=0x378d in Object.wait() [0x00007f46e99c6000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
    at java.lang.Object.wait(Native Method)
    - waiting on <0x000000076cf86b50> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
    at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
    at java.lang.ref.Reference.tryHandlePending(Reference.java:191)
    - locked <0x000000076cf86b50> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
    at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:153)

"VM Thread" os_prio=0 tid=0x00007f4724080000 nid=0x378c runnable 

"GC task thread#0 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f472401f000 nid=0x3784 runnable 

"GC task thread#1 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f4724021000 nid=0x3785 runnable 

"GC task thread#2 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f4724022800 nid=0x3786 runnable 

"GC task thread#3 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f4724024800 nid=0x3787 runnable 

"GC task thread#4 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f4724026000 nid=0x3788 runnable 

"GC task thread#5 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f4724028000 nid=0x3789 runnable 

"GC task thread#6 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f4724029800 nid=0x378a runnable 

"GC task thread#7 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f472402b800 nid=0x378b runnable 

"VM Periodic Task Thread" os_prio=0 tid=0x00007f47240cc800 nid=0x3795 waiting on condition 

JNI global references: 16


Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread-1":
  waiting to lock monitor 0x00007f46dc003f08 (object 0x000000076d0583a0, a com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend),
  which is held by "Thread-0"
"Thread-0":
  waiting to lock monitor 0x00007f46dc006008 (object 0x000000076d0583e0, a com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend),
  which is held by "Thread-1"

Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"Thread-1":
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend.bowBack(ThreadJoin.java:102)
    - waiting to lock <0x000000076d0583a0> (a com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend)
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend.bow(ThreadJoin.java:92)
    - locked <0x000000076d0583e0> (a com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend)
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$2.run(ThreadJoin.java:141)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
"Thread-0":
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend.bowBack(ThreadJoin.java:102)
    - waiting to lock <0x000000076d0583e0> (a com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend)
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend.bow(ThreadJoin.java:92)
    - locked <0x000000076d0583a0> (a com.anantha.algorithms.ThreadJoin$Friend)
    at com.anantha.algorithms.ThreadJoin$1.run(ThreadJoin.java:134)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

Found 1 deadlock.

Heap
 PSYoungGen      total 74752K, used 9032K [0x000000076cf80000, 0x0000000772280000, 0x00000007c0000000)
  eden space 64512K, 14% used [0x000000076cf80000,0x000000076d8520e8,0x0000000770e80000)
  from space 10240K, 0% used [0x0000000771880000,0x0000000771880000,0x0000000772280000)
  to   space 10240K, 0% used [0x0000000770e80000,0x0000000770e80000,0x0000000771880000)
 ParOldGen       total 171008K, used 0K [0x00000006c6e00000, 0x00000006d1500000, 0x000000076cf80000)
  object space 171008K, 0% used [0x00000006c6e00000,0x00000006c6e00000,0x00000006d1500000)
 Metaspace       used 3183K, capacity 4500K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 352K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K

Aquí hay un simple punto muerto en Java. Necesitamos dos recursos para demostrar el estancamiento. En el siguiente ejemplo, un recurso es el bloqueo de clase (a través del método de sincronización) y el otro es un entero 'i'

public class DeadLock {

    static int i;
    static int k;

    public static synchronized void m1(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" executing m1. Value of i="+i);

        if(k>0){i++;}

        while(i==0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" waiting in m1 for i to be > 0. Value of i="+i);
            try { Thread.sleep(10000);} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        Thread t1 = new Thread("t1") {
            public void run() {
                m1();
            }
        };

        Thread t2 = new Thread("t2") {
            public void run() {
                try { Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
                k++;
                m1();
            }
        };

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

public class DeadLock {

    public static void main(String[] args) {
        Object resource1 = new Object();
        Object resource2 = new Object();
        SharedObject s = new SharedObject(resource1, resource2);
        TestThread11 t1 = new TestThread11(s);
        TestThread22 t2 = new TestThread22(s);
        t1.start();
        t2.start();
    }

}

class SharedObject {
    Object o1, o2;
    SharedObject(Object o1, Object o2) {
        this.o1 = o1;
        this.o2 = o2;
    }
    void m1() {
        synchronized(o1) {
            System.out.println("locked on o1 from m1()");
            synchronized(o2) { 
                System.out.println("locked on o2 from m1()");
            }
        }
    }
    void m2() {
        synchronized(o2) {
            System.out.println("locked on o2 from m2()");
            synchronized(o1) { 
                System.out.println("locked on o1 from m2()");
            }
        }
    }
}

class TestThread11 extends Thread {
    SharedObject s;
    TestThread11(SharedObject s) {
        this.s = s;
    }
    public void run() {
        s.m1();
    }
}

class TestThread22 extends Thread {
    SharedObject s;
    TestThread22(SharedObject s) {
        this.s = s;
    }
    public void run() {
        s.m2();
    }
}

Aquí hay un simple interbloqueo en C #.

void UpdateLabel(string text) {
   lock(this) {
      if(MyLabel.InvokeNeeded) {
        IAsyncResult res =  MyLable.BeginInvoke(delegate() {
             MyLable.Text = text;
            });
         MyLabel.EndInvoke(res);
        } else {
             MyLable.Text = text;
        }
    }
}

Si, un día, llama a esto desde el hilo de la GUI y otro hilo también lo llama, es posible que se bloquee. El otro subproceso llega a EndInvoke, espera a que el subproceso de la GUI ejecute el delegado mientras mantiene el bloqueo. El subproceso de la GUI se bloquea en el mismo bloqueo esperando a que el otro subproceso lo libere, lo que no ocurrirá porque el subproceso de la GUI nunca estará disponible para ejecutar el delegado que el otro subproceso está esperando. (Por supuesto, el bloqueo aquí no es estrictamente necesario, ni quizás EndInvoke, pero en un escenario un poco más complejo, la persona que llama podría adquirir un bloqueo por otras razones, lo que da como resultado el mismo interbloqueo).

package test.concurrent;
public class DeadLockTest {
   private static long sleepMillis;
   private final Object lock1 = new Object();
   private final Object lock2 = new Object();

   public static void main(String[] args) {
       sleepMillis = Long.parseLong(args[0]);
       DeadLockTest test = new DeadLockTest();
       test.doTest();
   }

   private void doTest() {
       Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
           public void run() {
               lock12();
           }
       });
       Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
           public void run() {
               lock21();
           }
       });
       t1.start();
       t2.start();
   }

   private void lock12() {
       synchronized (lock1) {
           sleep();
           synchronized (lock2) {
               sleep();
           }
       }
   }

   private void lock21() {
       synchronized (lock2) {
           sleep();
           synchronized (lock1) {
               sleep();
           }
       }
   }

   private void sleep() {
       try {
           Thread.sleep(sleepMillis);
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }
   }
}
To run the deadlock test with sleep time 1 millisecond:
java -cp . test.concurrent.DeadLockTest 1

public class DeadlockProg {

    /**
     * @Gowtham Chitimi Reddy IIT(BHU);
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        final Object ob1 = new Object();
        final Object ob2 = new Object();
        Thread t1 = new Thread(){
            public void run(){
                synchronized(ob1){
                    try{
                        Thread.sleep(100);
                    }
                    catch(InterruptedException e){
                        System.out.println("Error catched");
                    }
                    synchronized(ob2){

                    }
                }

            }
        };
        Thread t2 = new Thread(){
            public void run(){
                synchronized(ob2){
                    try{
                        Thread.sleep(100);
                    }
                    catch(InterruptedException e){
                        System.out.println("Error catched");
                    }
                    synchronized(ob1){                      
                    }
                }               
            }
        };
        t1.start();
        t2.start();
    }

}

package ForkBlur;

public class DeadLockTest {
  public static void main(String args[]) {

    final DeadLockTest t1 = new DeadLockTest();
    final DeadLockTest t2 = new DeadLockTest();

    Runnable r1 = new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            try {

                synchronized (t1) {
                    System.out
                            .println("r1 has locked t1, now going to sleep");
                    Thread.sleep(100);
                    System.out
                            .println("r1 has awake , now going to aquire lock for t2");
                    synchronized (t2) {
                        Thread.sleep(100);
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    };

    Runnable r2 = new Runnable() {

        @Override
        public void run() {
            try {

                synchronized (t2) {
                    System.out
                            .println("r2 has aquire the lock of t2 now going to sleep");
                    Thread.sleep(100);
                    System.out
                            .println("r2 is awake , now going to aquire the lock from t1");
                    synchronized (t1) {
                        Thread.sleep(100);
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    };

    new Thread(r1).start();
    new Thread(r2).start();
  }
}

He creado un ejemplo de DeadLock de trabajo ultra simple: -

package com.thread.deadlock;

public class ThreadDeadLockClient {

    public static void main(String[] args) {
        ThreadDeadLockObject1 threadDeadLockA = new ThreadDeadLockObject1("threadDeadLockA");
        ThreadDeadLockObject2 threadDeadLockB = new ThreadDeadLockObject2("threadDeadLockB");

        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                threadDeadLockA.methodA(threadDeadLockB);

            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                threadDeadLockB.methodB(threadDeadLockA);

            }
        }).start();
    }
}

package com.thread.deadlock;

public class ThreadDeadLockObject1 {

    private String name;

    ThreadDeadLockObject1(String name){
        this.name = name;
    }

    public  synchronized void methodA(ThreadDeadLockObject2 threadDeadLockObject2) {
        System.out.println("In MethodA "+" Current Object--> "+this.getName()+" Object passed as parameter--> "+threadDeadLockObject2.getName());
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        threadDeadLockObject2.methodB(this);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }   
}

package com.thread.deadlock;

public class ThreadDeadLockObject2 {

    private String name;

    ThreadDeadLockObject2(String name){
        this.name = name;
    }

    public  synchronized void methodB(ThreadDeadLockObject1 threadDeadLockObject1) {
        System.out.println("In MethodB "+" Current Object--> "+this.getName()+" Object passed as parameter--> "+threadDeadLockObject1.getName());
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        threadDeadLockObject1.methodA(this);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

En el ejemplo anterior, 2 subprocesos están ejecutando los métodos sincronizados de dos objetos diferentes. El objeto threadDeadLockA llama al método sincronizado A y el objeto threadDeadLockB llama al método B sincronizado. En el métodoA se pasa una referencia de threadDeadLockB y en el métodoB se pasa una referencia de threadDeadLockA. Ahora, cada hilo intenta bloquear el otro objeto. En el métodoA, el hilo que tiene un bloqueo en threadDeadLockA está tratando de bloquear el objeto threadDeadLockB y, de manera similar, en el métodoB el hilo que tiene un bloqueo en threadDeadLockB está tratando de bloquear el threadDeadLockA. Por lo tanto, ambos hilos esperarán para siempre creando un punto muerto.

Permítanme explicar más claramente usando un ejemplo que tiene más de 2 hilos.

Supongamos que tiene n subprocesos, cada uno de los cuales mantiene bloqueos L1, L2, ..., Ln respectivamente. Ahora digamos, a partir del hilo 1, cada hilo intenta adquirir el bloqueo de su hilo vecino. Por lo tanto, el hilo 1 se bloquea para intentar adquirir L2 (ya que L2 es propiedad del hilo 2), el hilo 2 se bloquea para L3 y así sucesivamente. El hilo n se bloquea para L1. Esto ahora es un punto muerto ya que ningún subproceso puede ejecutarse.

class ImportantWork{
   synchronized void callAnother(){     
   }
   synchronized void call(ImportantWork work) throws InterruptedException{
     Thread.sleep(100);
     work.callAnother();
   }
}
class Task implements Runnable{
  ImportantWork myWork, otherWork;
  public void run(){
    try {
      myWork.call(otherWork);
    } catch (InterruptedException e) {      
    }
  }
}
class DeadlockTest{
  public static void main(String args[]){
    ImportantWork work1=new ImportantWork();
    ImportantWork work2=new ImportantWork();
    ImportantWork work3=new ImportantWork();
    Task task1=new Task(); 
    task1.myWork=work1;
    task1.otherWork=work2;

    Task task2=new Task(); 
    task2.myWork=work2;
    task2.otherWork=work3;

    Task task3=new Task(); 
    task3.myWork=work3;
    task3.otherWork=work1;

    new Thread(task1).start();
    new Thread(task2).start();
    new Thread(task3).start();
  }
}

En el ejemplo anterior, puede ver que hay tres subprocesos que contienen Runnables task1, task2 y task3. Antes del enunciado, sleep(100)los hilos adquieren los bloqueos de los tres objetos de trabajo cuando ingresan al call()método (debido a la presencia de synchronized). Pero tan pronto como intentan en callAnother()el objeto de su hilo vecino, se bloquean, lo que lleva a un punto muerto, porque los bloqueos de esos objetos ya se han tomado.

CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
ExecutorService executorService = ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
executorService.execute(() -> {
    Future<?> future = executorService.submit(() -> {
        System.out.println("generated task");
    });
    countDownLatch.countDown();
    try {
        future.get();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ExecutionException e) {
         e.printStackTrace();
    }
});


countDownLatch.await();
executorService.shutdown();

Una forma furtiva de interbloqueo con un solo hilo es intentar bloquear el mismo mutex (no recursivo) dos veces. Puede que este no sea el ejemplo simple que estaba buscando, pero, efectivamente, ya encontré tales casos.

#include <mutex>
#include <iostream>

int main()
{
  std::mutex m;
  m.lock();
  m.lock();
  std::cout << "Expect never to get here because of a deadlock!";
}

Aquí está mi ejemplo detallado de interbloqueo , después de pasar mucho tiempo. Espero eso ayude :)

package deadlock;

public class DeadlockApp {

    String s1 = "hello";
    String s2 = "world";

    Thread th1 = new Thread() {
        public void run() {
            System.out.println("Thread th1 has started");
            synchronized (s1) { //A lock is created internally (holds access of s1), lock will be released or unlocked for s1, only when it exits the block Line #23
                System.out.println("Executing first synchronized block of th1!");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch(InterruptedException ex) {
                    System.out.println("Exception is caught in th1");
                }
                System.out.println("Waiting for the lock to be released from parrallel thread th1");
                synchronized (s2) { //As another has runned parallely Line #32, lock has been created for s2
                    System.out.println(s1 + s2);
                }

            }
            System.out.println("Thread th1 has executed");
        }
    };


    Thread th2 = new Thread() {
        public void run() {
            System.out.println("Thread th2 has started");
            synchronized (s2) { //A lock is created internally (holds access of s2), lock will be released or unlocked for s2, only when it exits the block Line #44
                System.out.println("Executing first synchronized block of th2!");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch(InterruptedException ex) {
                    System.out.println("Exception is caught in th2");
                }
                System.out.println("Waiting for the lock to be released from parrallel thread th2");
                synchronized (s1) { //As another has runned parallely Line #11, lock has been created for s1
                    System.out.println(s1 + s2);
                }

            }
            System.out.println("Thread th2 has executed");
        }
    };

    public static void main(String[] args) {
        DeadlockApp deadLock = new DeadlockApp();
        deadLock.th1.start();
        deadLock.th2.start();
        //Line #51 and #52 runs parallely on executing the program, a lock is created inside synchronized method
        //A lock is nothing but, something like a blocker or wall, which holds access of the variable from being used by others.
        //Locked object is accessible, only when it is unlocked (i.e exiting  the synchronized block)
        //Lock cannot be created for primitive types (ex: int, float, double)
        //Dont forget to add thread.sleep(time) because if not added, then object access will not be at same time for both threads to create Deadlock (not actual runtime with lots of threads) 
        //This is a simple program, so we added sleep90 to create Deadlock, it will execute successfully, if it is removed. 
    }

    //Happy coding -- Parthasarathy S
}