《死锁》与《CAS ABA》问题

什么是死锁

死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象 。

常见死锁情况❗️

1.一个线程一把锁

//伪代码
synchronized(lock1){synchronized(lock1){...}...
}

我们以第一次加锁可以成功，当我们进行第二次加锁的时候就出现麻烦了，可以发现我们当前的锁对象已经被占用了，我们就会不断的去尝试加锁，此时就导致了死循环。

2、两个线程两把锁

//伪代码线程 t1
synchronized(lock1){synchronized(lock2){...}
}//伪代码线程 t2
synchronized(lock2){synchronized(lock1){...}
}

假设有两个线程，线程t1和线程t2，当线程t1和t2同时开始执行，t1获取到了lock1锁对象，t2获取到lock2的锁对象，当t1去获取lock2时发现已经被占用，t2去获取lock1时发现也被占用，此时就发生了死锁。

3、N个线程M把锁

线程数量和锁的数量更多了，更容易死锁。

死锁的必要条件❗️

死锁的发生必须具备以下四个必要条件：
1.互斥使用：一个锁被一个线程占用后，其他线程使用不了（锁本质，保证原子性）。
2.不可抢占：一个锁被一个线程占用后，其他线程不能将锁抢占。
3.请求和保持：当一个线程占据多把锁后，除非显式释放锁，否则锁一直被该线程锁占用。
4.环路等待：多个线程等待关系闭环了，比如A等B，B等C，C等A

如何避免死锁呢？

死锁是一个比较严重的bug，实践中如何避免死锁呢？
一个简单的条件，破解循环等待～
针对锁进行编号，如果需要获取多把锁，约定加锁顺序，务必是先对小的编号加锁，后对编号大的枷锁。

//伪代码线程 t1
synchronized(lock1){synchronized(lock2){...}
}//伪代码线程 t2
synchronized(lock1){synchronized(lock2){...}
}

CAS

CAS概念：CAS通过比较内存中的一个数据是否是预期值，如果是就将它修改成新值，如果不是则进行自旋（从新获取新值），重复比较的操作，直到某一刻内存值等于预期值再进行修改。

寄存器A的值如果比较内存M的值相等，那么就把寄存器B的值赋给M。CAS操作，是一条CPU指令，并非是一段代码！这一条指令能完成上述一段代码的的功能。

CAS中ABA问题

首先线程1进行读取共享变量A的值，由于种种原因线程挂起，在挂起时线程2执行把A的值改了，又改回来了，此后线程1挂起恢复，判断值一样（寄存器A和内存M），进行一系列操作，此时是会有bug的。
有些业务可能不需要关心中间过程，只要前后值一样就行，但是有些业务需求要求变量在中间过程不能被修改。

解决ABA问题

我们要想解决ABA问题我们需要引入版本号（当有修改操作版本号+1），此时再判断版本号相不相同，不相同则放弃此次CAS操作。