类初始化死锁机制说明

Question

我在本机语言中从@apangin（ https://stackoverflow.com/users/3448419/apangin ）找到了文章（ https://habr.com/company/odnoklassniki/blog/255067/ ），但我无法理解。 解释很简洁

让我们考虑一下该代码：

static class A {
    static final B b = new B();
}

static class B {
    static final A a = new A();
}

public static void main(String[] args) {
    new Thread(A::new).start();
    new B();
}

您可以尝试运行该代码。 在我的电脑上，它导致死锁的概率为75％/

因此，我们有2个线程：

线程_1正在创建A的实例

线程_2（主线程）正在创建B的实例

它是第一次访问类，因此它导致（可能导致）并发类A和B初始化。

下一步对我来说还不清楚。 你能解释一下吗？

Answer 1

JVM规范§5.5详细描述了类初始化过程。 它包括12个步骤。

在步骤6，将该类标记为“当前线程正在初始化中”。

6. 否则，记录当前线程正在进行C的Class对象的初始化的事实，然后释放LC。

因此Thread_1开始初始化类A并将其标记为由Thread_1初始化。 类似地，类B被标记为由Thread_2初始化。

在步骤9，调用静态初始化程序。

9. 接下来，执行C的类或接口初始化方法。

A的静态初始化器创建B一个实例，该实例尚未完全初始化，因此Thread_1 （正在初始化A的过程中）递归地启动初始化B的过程。

在该过程的步骤2中，它检测到类B正在通过不同的线程和块进行初始化。

2. 如果C的Class对象指示其他线程正在对C进行初始化，则释放LC并阻塞当前线程，直到得知正在进行的初始化已完成，然后重复此过程。

对称地， Thread_2开始A初始化，检测到它已经由其他线程初始化，并且在步骤2处也阻塞。两个线程都被阻塞，等待对方。

注意：该类被标记为完全初始化，并在成功调用静态初始化程序后通知其他线程，这种情况下永远不会发生。

10. 如果类或接口初始化方法的执行正常完成，则获取LC，将C的Class对象标记为完全初始化，通知所有等待线程，释放LC，然后正常完成此过程。

Answer 2

线程_1正在创建A的实例

是。 并且new关键字要求对类A进行初始化。

线程_2（主线程）正在创建B的实例

是。 并且new关键字还要求对类B进行初始化。

但是clinit这些类之间存在依赖关系（ static块和static字段初始化）。

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从JLS。 12.4.2。 详细的初始化程序 ：

对于每个类或接口C，都有一个唯一的初始化锁 LC。 从C到LC的映射由Java虚拟机实现决定。 然后，初始化C的过程如下：

1. 为C 同步初始化锁 LC。这涉及等待直到当前线程可以获取LC 。

（其他步骤被省略，但是第一步是最重要的）

因此，可能会发生以下情况：

Thread_1 ：

1. 看到它应该创建一个A类的实例（ new ）
2. 开始A类初始化（第A类用法）
3. 获取A类的初始化锁。

（在这里，OS线程调度程序决定是时候挂起Thread_1并给main线程一些时间了）

和main线程：

1. 看到它应该创建B类的实例（ new ）
2. 开始B类初始化（第一次使用B类）
3. 获取B类的初始化锁。

os线程调度程序现在挂起线程main并给Thread_1一些时间。

Thread_1继续：

4. 它看到static final B b = new B();
5. 不允许创建B的新实例，因为尚未初始化B类。
6. 它尝试获取B类的初始化锁，但该锁由main线程持有。

线程调度程序再次挂起Thread_1并给main一些时间。 并继续：

4. 它看到static final A a = new A();
5. 不允许创建A的新实例，因为B类尚未初始化。
6. 它尝试获取A类的初始化锁，但该锁由Thread_1线程持有。

所以这是一个僵局：

1. Thread_1拥有A初始化锁，并希望获取B类初始化锁
2. main线程持有B初始化锁，并希望获取A类初始化锁