java - 在java代码中获取死锁

Question

我有以下三个类。

基础类.java

public class BaseClass {

    static {
        load();
    }

    public static void init() {
        System.out.println("base init");
    }

    private static void load() {
        System.out.println("In load method of base class");
        DerivedClass dc = new DerivedClass();
        System.out.println("Object creation done.");
    }

}

派生类.java

public class DerivedClass extends BaseClass {

    public DerivedClass() {
        System.out.println("derived class constructor");
    }

    public static boolean isSynthetic(String _attr) {
        return true;
    }
}

Helper.java

public class Helper {

    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread() {
            public void run() {
                BaseClass.init();
            };
        };
        t.start();
        System.out.println("calling static method of derived class..");
        System.out.println(DerivedClass.isSynthetic("test"));
    }

}

当我从 Helper.java 执行 main 方法时，我得到以下输出 -

calling static method of derived class..

In load method of base class

执行停止后，进程仍在运行。所以似乎有一些僵局，但我不明白为什么会这样。需要帮助。

Answer 1

当第一次引用 BaseClass 时，类加载器启动并想要设置要使用的类。所以它加载类并启动静态初始化 block

static {
    load();
}

这会调用 load 方法，您会在其中尝试创建类型为 DerivedClass 的对象。这将首先尝试调用 super() 构造函数，即类 BaseClass 的方法 - 但 BaseClass 尚未完全初始化，因为它的静态初始化程序尚未完成 => 死锁。

编辑:根据您的评论，我做了更多的研究。其实，事情并没有我想的那么简单。 JVM 能够处理递归初始化，因此在单线程情况下没有问题。可以在 JVM 规范的第 5.5 节中找到类初始化过程的描述。

这里的罪魁祸首实际上是两个初始化进程之间的竞争条件。

线程 1 到达 DerivedClass.isSynthetic("test")，并开始初始化 DerivedClass。

同时线程 2 到达 BaseClass.init() 并开始初始化 BaseClass。

在初始化 DerivedClass 时，线程 1 认识到它必须初始化父类(super class)。由于 BaseClass 的初始化已经由线程 2 进行，线程 1 必须等待它完成。

在初始化 BaseClass 时，线程 2 到达 DerivedClass dc = new DerivedClass();。由于 DerivedClass 的初始化已经由线程 1 进行，线程 2 必须等待它完成。

所以实际上这是一个经典的死锁，其中两个线程试图以不同的顺序(BaseClass->DerivedClass 与 DerivedClass->BaseClass)进入两个关键代码路径(“类 X 的初始化”)并最终相互等待。

在适当的地方添加一些 Thread.sleep(100); 也会告诉您这确实是一个竞争条件。在我的测试中，有时尽管初始化期间存在循环依赖，但程序仍会成功完成。