如何确保N个线程可以访问N个资源同时又不导致死锁？

要想弄清这个问题，我们必须先要知道什么是死锁，死锁产生的条件又有哪些？

所谓死锁就是指多个线程因竞争资源而造成的一种”僵局”，即相互等待。若没有外力作用，这些进程都将无法向前运行推进下去。

死锁产生示意图

弄清楚了什么是死锁，接下来我们来看看死锁产生的必要条件有哪些？

要产生死锁就必须要同时满足四个条件，只要其中一个条件不成立，死锁就不会产生。反过来说，只要破坏了这四个条件中的任何一个，我们就可以避免死锁。

（1）互斥条件：进程要求对所分配的资源（如打印机）进行排他性控制，即在一段时间内某资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源，则请求进程只能等待。通俗来说就是一个资源每次只能被一个进程使用。独木桥每次只能通过一个人。

（2）不剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能由获得该资源的进程自己来释放（只能是主动释放)。相当于就是进程已获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺。甲不能强制乙退出桥面，乙也不能强制甲退出桥面。

（3）请求和保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。即，一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。乙不退出桥面，甲也不退出桥面。

（4）循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。如果乙不退出桥面，甲不能通过，甲不退出桥面，乙不能通过。

循环等待示意图

因为线程互斥基本无法比避免，所以一般采用以下三种方法来避免死锁：

1、指定加锁顺序。所有线程按照相同的顺序获得资源的锁，不先获得顺序靠前的锁，无法获得后续的锁。则先获得锁的线程不会请求后获得锁的线程占用的资源，因为后获得锁的线程还没能获得先获得锁的线程未释放的锁，更无法占用先获得锁的线程还没获得的顺序靠后的锁。缺点：需要手动对锁的获得顺序进行分析。

2、指定加锁时限：线程指定超时时间，若无法获得锁的占用权，进行回退操作，并释放已占用的锁，经一段延时后再尝试进行任务。缺点：线程过多的话，可能造成频繁回退，运行效率不高。

3、死锁检测：将线程和已获得锁的情况记录下来，定时检测是否所有死锁现象（线程循环等待现象），回退处于死锁状态的线程，延时后，重试这些线程，与添加加锁时限类似，缺点也同。