本發(fā)明涉及計算機應用信技術，特別是涉及一種死鎖控制方法和裝置。

背景技術：

在高并發(fā)多線程的系統(tǒng)中，有很多一次只能由一個線程使用的資源。若干線程往往期望共享這些資源。但是一個線程需要的資源往往不只一個。這樣就會出現(xiàn)許多線程競爭有限資源，如果線程間推進不當，則容易造成多個線程之間彼此占有對方期待的資源從而循環(huán)等待的情況。該情況，稱之為死鎖。死鎖一旦出現(xiàn)，對整個系統(tǒng)的影響是致命的。

目前，針對死鎖的解決方案通常有兩種，一種是整個系統(tǒng)重啟；另一種是選擇死鎖線程中優(yōu)先級較低的線程釋放資源，取消線程。這兩種方法，由于是直接取消線程的執(zhí)行，因此都會或多或少丟失內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，另外，當再次執(zhí)行被取消的線程時，程序的執(zhí)行環(huán)境發(fā)生了改變，因此，可能會造成程序運行時出現(xiàn)大的誤差。

由此可見，現(xiàn)有的死鎖解決方案存在丟失數(shù)據(jù)、運行誤差大等風險問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種死鎖控制方法和裝置，可以簡單快速地解決死鎖問題，且可以避免內(nèi)存數(shù)據(jù)的丟失、確保程序運行結(jié)果的準確性。

為了達到上述目的，本發(fā)明提出的技術方案為：

一種死鎖控制方法，包括：

預先將應用程序中需要請求共享資源的代碼封裝為函數(shù)模塊；

當所述應用程序的線程執(zhí)行所述函數(shù)模塊時，將當前的上下文環(huán)境信息保存在所述線程的回滾資源池中；對所述函數(shù)模塊需要請求的共享資源進行鎖定，如果鎖定成功，則觸發(fā)所述線程繼續(xù)執(zhí)行；否則，阻塞所述線程；

當所述線程需要釋放所占用的共享資源時，將相應的上下文環(huán)境信息從所述線程的回滾資源池中刪除；

當發(fā)生死鎖時，確定當前需要釋放資源的線程s1以及資源釋放時需要回滾到的目 標函數(shù)模塊；利用所述線程s1的回滾資源池中的上下文環(huán)境信息，按照先執(zhí)行后回退的原則，將所述線程s1的待執(zhí)行位置回滾到所述目標函數(shù)模塊；阻塞所述線程s1，觸發(fā)當前等待被釋放的共享資源的線程獲取所述被釋放的共享資源。

一種死鎖控制裝置，包括：

調(diào)用控制單元，用于當應用程序的線程執(zhí)行指定的函數(shù)模塊時，將當前的上下文環(huán)境信息保存在所述線程的回滾資源池中；對所述函數(shù)模塊需要請求的共享資源進行鎖定，如果鎖定成功，則觸發(fā)所述線程繼續(xù)執(zhí)行；否則，阻塞所述線程；所述函數(shù)模塊為預先采用函數(shù)形式對應用程序中需要請求共享資源的代碼進行封裝后得到的模塊；

資源釋放單元，用于當所述線程需要釋放所占用的共享資源時，將相應的上下文環(huán)境信息從所述線程的回滾資源池中刪除；

死鎖控制單元，用于當發(fā)生死鎖時，確定當前需要釋放資源的線程s1以及資源釋放時需要回滾到的目標函數(shù)模塊；利用所述線程s1的回滾資源池中的上下文環(huán)境信息，按照先執(zhí)行后回退的原則，將所述線程s1的待執(zhí)行位置回滾到所述目標函數(shù)模塊；阻塞所述線程s1，觸發(fā)當前等待被釋放的共享資源的線程獲取所述被釋放的共享資源；

資源池管理單元，用于為所述應用程序的各線程創(chuàng)建和維護所述回滾資源池。

綜上所述，本發(fā)明提出的死鎖控制方法和裝置，預先將程序中需要請求共享資源的代碼封裝成函數(shù)形式，以便對共享資源的調(diào)用位置進行準確定位，線程在執(zhí)行共享資源的調(diào)用時，對相應函數(shù)所在的上下文環(huán)境信息進行保存，這樣線程回滾，在發(fā)生死鎖時，線程可以基于所保存的上下文環(huán)境信息，采用線程回滾的方式，釋放共享資源，以解決當前的死鎖。如此，即可以簡單快速地解決死鎖問題，又可以避免直接取消線程的運行而導致的數(shù)據(jù)丟失、運行誤差大等問題，從而可以確保應用程序運行結(jié)果的準確性，有效避免了死鎖對應用程序的致命破壞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施 例對本發(fā)明作進一步地詳細描述。

本發(fā)明的核心思想是：預先對線程的程序代碼中請求共享資源的代碼進行模塊化，在發(fā)生死鎖時，采用線程回滾的方式，選擇回滾代價小的線程進行回滾釋放資源。如此，可以簡單快速地解決死鎖，同時由于不需要取消線程的執(zhí)行，因此，可以避免運行環(huán)境的改變所致的運行誤差大的問題。

圖1為本發(fā)明實施例的方法流程示意圖，如圖1所示，該實施例實現(xiàn)的死鎖控制方法主要包括：

步驟101、預先將應用程序中需要請求共享資源的代碼封裝為函數(shù)模塊。

本步驟中，需要先將需要請求共享資源的代碼封裝為函數(shù)形式，以便對共享資源的調(diào)用位置進行準確定位，這樣，線程在執(zhí)行共享資源的調(diào)用時，可以對相應函數(shù)所在的上下文環(huán)境信息進行保存，在死鎖發(fā)生時，基于所保存的上下文環(huán)境信息，采用回滾重新執(zhí)行的方式釋放死鎖中被占用的資源，便可快速有效地解除死鎖，而不需要取消線程的執(zhí)行。

步驟102、當所述應用程序的線程執(zhí)行所述函數(shù)模塊時，將當前的上下文環(huán)境信息保存在所述線程的回滾資源池中；對所述函數(shù)模塊需要請求的共享資源進行鎖定，如果鎖定成功，則觸發(fā)所述線程繼續(xù)執(zhí)行；否則，阻塞所述線程。

本步驟中，當執(zhí)行一需要請求共享資源的函數(shù)模塊時，需要將當前的上下文環(huán)境信息保存，以便在發(fā)生死鎖時，基于所保存的上下文環(huán)境信息，進行線程回滾，以釋放被鎖定的共享資源，解除死鎖。

所述上下文環(huán)境信息用于在線程回滾時將運行環(huán)境恢復為相應的函數(shù)模塊執(zhí)行時的狀態(tài)，以便重新執(zhí)行該函數(shù)模塊，確保程序的正確運行。所述上下文環(huán)境信息具體包括：當前使用的參數(shù)信息和函數(shù)模塊信息等。

這里，回滾資源池用于保存線程運行時產(chǎn)生的上述上下文環(huán)境信息，為了確保程序的按照執(zhí)行的倒序回滾，這些信息將采用先進行后出的方式進行保存，具體的可以采用棧結(jié)構(gòu)實現(xiàn)回滾資源池。

簡單起見，在實際應用中，對于上述函數(shù)模塊中對共享資源的調(diào)用，可以利用中間件的方式實現(xiàn)，即線程直接調(diào)用一中間件接口，同時提供需要獲取的共享資源，以及獲取資源相關狀態(tài)的回調(diào)函數(shù)對象。回調(diào)函數(shù)對象中包括了基于獲取資源不同狀態(tài)(成功、失敗、阻塞)執(zhí)行的方法。具體調(diào)用時，由中間件基于實際的資源調(diào)用狀態(tài)來執(zhí)行對應狀態(tài)下的方法。具體地，中間件的設計方法為本領域技術人員所掌握，在此不再贅述。

本步驟中，阻塞線程的具體實現(xiàn)同現(xiàn)有系統(tǒng)，在此不再贅述。

步驟103、當所述線程需要釋放所占用的共享資源時，將相應的上下文環(huán)境信息從所述線程的回滾資源池中刪除。

本步驟中，在共享資源需要釋放時，則說明不會存在由于占用該共享資源而導致的死鎖問題，相應的上下文環(huán)境信息就沒有保存的價值了，因此，此時，需要及時刪除其在線程回滾資源池中的相應上下文環(huán)境信息，以確保線程回滾資源池中的上下文環(huán)境信息僅對應于當前被占用的共享資源，有利用線程回滾的準確性。

步驟104、當發(fā)生死鎖時，確定當前需要釋放資源的線程s1以及資源釋放時需要回滾到的目標函數(shù)模塊；利用所述線程s1的回滾資源池中的上下文環(huán)境信息，按照先執(zhí)行后回退的原則，將所述線程s1的待執(zhí)行位置回滾到所述目標函數(shù)模塊；阻塞所述線程s1，觸發(fā)當前等待被釋放的共享資源的線程獲取所述被釋放的共享資源。

本步驟，用于在發(fā)生死鎖時，基于回滾資源池，采用線程回滾的方式，釋放被鎖定的共享資源，以快速有效的解決死鎖問題。

這里，在死鎖發(fā)生時，需要先確定需要首先釋放的共享資源。較佳地，可以按照釋放資源數(shù)量最少的原則，來確定當前需要釋放資源的線程s1，以及資源釋放時回滾到的目標函數(shù)模塊。這里，解決死鎖所需要釋放的資源最少即回滾的函數(shù)模塊量最少，相應地，需要重新執(zhí)行的代碼也最少，從而使得付出的代價最小，因此可以有效提高線程運行效率。具體地，可以采用下述方法實現(xiàn)上述目的：

步驟x1、對于所述死鎖涉及的每個線程，確定當前占用本線程等待的共享資源w的線程q，以及在所述共享資源w對應的上下文環(huán)境信息之后保存至所述線程q的回滾資源池的上下文環(huán)境信息數(shù)量n。

本步驟中，將計算每個處于死鎖狀態(tài)的線程所等待的共享資源被釋放時需要付出的代價，即占用該資源的進行q需要釋放的共享資源數(shù)(即n+1)，以便此后選擇代價最小的共享資源進行釋放。

步驟x2、選擇最小的所述n對應的所述線程q，作為所述當前需要釋放資源的線程s1；并將相應的所述線程s1中請求所述共享資源w的函數(shù)模塊作為所述目標函數(shù)模塊。

上述步驟x1中得到的所有n中的最小值意味著其釋放相應的共享資源w付出的代價是最小的，選擇所有n中的最小值對應的線程q，作為當前需要釋放資源的線程s1，可以最大程度地減少死鎖對程序執(zhí)行效率的影響。

較佳地，可以采用下述方法將所述線程s1待執(zhí)行位置回滾到的所述目標函數(shù)模塊：

按照后入先出的順序，從所述線程s1的回滾資源池中依次取出上下文環(huán)境信息并 根據(jù)所述上下文環(huán)境信息釋放相應的共享資源，直至取出所述目標函數(shù)模塊對應的上下文環(huán)境信息并釋放對應的共享資源，將所述線程s1的待執(zhí)行位置設置為所述目標函數(shù)模塊。

較佳地，可以采用不公平鎖的方式，來觸發(fā)當前等待被釋放的共享資源的線程獲取所述被釋放的共享資源，具體地，可以通過下述方法實現(xiàn)：

步驟y1、喚醒當前所有等待所述被釋放的共享資源的線程。

本步驟中，將喚醒所有等待被釋放資源的線程，以觸發(fā)它們?nèi)フ埱箧i定該資源。

步驟y2、每個被喚醒的線程請求鎖定被釋放的所述共享資源，如果鎖定成功，則觸發(fā)該鎖定成功的線程繼續(xù)執(zhí)行，如果鎖定失敗，則阻塞該鎖定失敗的線程。

本步驟中，如果被喚醒的線程鎖定資源成功，則繼續(xù)執(zhí)行，否則，再次進行阻塞狀態(tài)。

上述死鎖的判定以及喚醒線程、阻塞線程的具體方法為本領域技術人員所掌握，在此不再贅述。

從上述方法實施例可以看出，本發(fā)明通過預先將程序中需要請求共享資源的代碼封裝成函數(shù)形式，線程在執(zhí)行共享資源的調(diào)用時，對相應函數(shù)所在的上下文環(huán)境信息進行保存，在發(fā)生死鎖時，基于所保存的上下文環(huán)境信息，采用線程回滾的方式，釋放共享資源，如此，既可以簡單快速地解決死鎖問題，又可以確保應用程序運行結(jié)果的準確性，有效避免了死鎖對應用程序的致命破壞。

圖2為與上述方法相對應的一種死鎖控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該裝置包括：

調(diào)用控制單元，用于當應用程序的線程執(zhí)行指定的函數(shù)模塊時，將當前的上下文環(huán)境信息保存在所述線程的回滾資源池中；對所述函數(shù)模塊需要請求的共享資源進行鎖定，如果鎖定成功，則觸發(fā)所述線程繼續(xù)執(zhí)行；否則，阻塞所述線程；所述函數(shù)模塊為預先采用函數(shù)形式對應用程序中需要請求共享資源的代碼進行封裝后得到的模塊。

資源釋放單元，用于當所述線程需要釋放所占用的共享資源時，將相應的上下文環(huán)境信息從所述線程的回滾資源池中刪除。

死鎖控制單元，用于當發(fā)生死鎖時，確定當前需要釋放資源的線程s1以及資源釋放時需要回滾到的目標函數(shù)模塊；利用所述線程s1的回滾資源池中的上下文環(huán)境信息，按照先執(zhí)行后回退的原則，將所述線程s1的待執(zhí)行位置回滾到所述目標函數(shù)模塊；阻塞所述線程s1，觸發(fā)當前等待被釋放的共享資源的線程獲取所述被釋放的共享資源。

資源池管理單元，用于為所述應用程序的各線程創(chuàng)建和維護回滾資源池。

這里，該資源池管理單元將創(chuàng)建和維護當前各線程的回滾資源池，具體的維護包括對回滾資源池中上下文環(huán)境信息執(zhí)行寫入、讀取、刪除等操作。

較佳地，所述資源釋放單元，用于按照釋放資源數(shù)量最少的原則，確定當前需要釋放資源的線程s1，以及資源釋放時回滾到的目標函數(shù)模塊。

較佳地，所述死鎖控制單元，用于對于所述死鎖涉及的每個線程，確定當前占用本線程等待的共享資源w的線程q，以及在所述共享資源w對應的上下文環(huán)境信息之后保存至所述線程q的回滾資源池的上下文環(huán)境信息數(shù)量n；選擇最小的所述n對應的所述線程q，作為所述當前需要釋放資源的線程s1；并將相應的所述線程s1中請求所述共享資源w的函數(shù)模塊作為所述目標函數(shù)模塊。

較佳地，所述死鎖控制單元，用于按照后入先出的順序，從所述線程s1的回滾資源池中依次取出上下文環(huán)境信息并根據(jù)所述上下文環(huán)境信息釋放相應的共享資源，直至取出所述目標函數(shù)模塊對應的上下文環(huán)境信息并釋放對應的共享資源，將所述線程s1的待執(zhí)行位置設置為所述目標函數(shù)模塊。

較佳地，所述死鎖控制單元，用于喚醒當前所有等待所述被釋放的共享資源的線程；觸發(fā)每個被喚醒的線程請求鎖定被釋放的所述共享資源，如果鎖定成功，則觸發(fā)該鎖定成功的線程繼續(xù)執(zhí)行，如果鎖定失敗，則阻塞該鎖定失敗的線程。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。