## 活跃度(Liveness)

一个并行应用程序的及时执行能力被称为它的活跃度(liveness)。本节将介绍最常见的一种活跃度的问题——死锁,以及另外两个活跃度的问题——饥饿和活锁。

### 死锁(Deadlock)

死锁是指两个或两个以上的线程永远被阻塞,一直等待对方的资源。

下面是一个例子。

Alphonse 和 Gaston 是朋友,都很有礼貌。礼貌的一个严格的规则是,当你给一个朋友鞠躬时,你必须保持鞠躬,直到你的朋友鞠躬回给你。不幸的是,这条规则有个缺陷,那就是如果两个朋友同一时间向对方鞠躬,那就永远不会完了。这个示例应用程序中,死锁模型是这样的:

```java
public class Deadlock {
static class Friend {
private final String name;

public Friend(String name) {
this.name = name;
}

public String getName() {
return this.name;
}

public synchronized void bow(Friend bower) {
System.out.format("%s: %s" + " has bowed to me!%n", this.name, bower.getName());
bower.bowBack(this);
}

public synchronized void bowBack(Friend bower) {
System.out.format("%s: %s" + " has bowed back to me!%n", this.name, bower.getName());
}
}

public static void main(String[] args) {
final Friend alphonse = new Friend("Alphonse");
final Friend gaston = new Friend("Gaston");
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
alphonse.bow(gaston);
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
gaston.bow(alphonse);
}
}).start();
}
}
```

当他们尝试调用 bowBack 两个线程将被阻塞。无论是哪个线程永远不会结束,因为每个线程都在等待对方鞠躬。这就是死锁了。

### 饥饿和活锁(Starvation and Livelock)

饥饿和活锁虽比死锁问题稍微不常见点,但这些是在并发软件种每一个设计师仍然可能会遇到的问题。

#### 饥饿(Starvation)

饥饿描述了这样一个情况,一个线程不能获得定期访问共享资源,于是无法继续执行。这种情况一般出现在共享资源被某些“贪婪”线程占用,而导致资源长时间不被其他线程可用。例如,假设一个对象提供一个同步的方法,往往需要很长时间返回。如果一个线程频繁调用该方法,其他线程若也需要频繁的同步访问同一个对象通常会被阻塞。

#### 活锁(Livelock)

一个线程常常处于响应另一个线程的动作,如果其他线程也常常处于该线程的动作,那么就可能出现活锁。与死锁、活锁的线程一样,程序无法进一步执行。然而,线程是不会阻塞的,他们只是会忙于应对彼此的恢复工作。现实种的例子是,两人面对面试图通过一条走廊: Alphonse 移动到他的左则让路给 Gaston ,而 Gaston 移动到他的右侧想让 Alphonse 过去,两个人同时让路,但其实两人都挡住了对方没办法过去,他们仍然彼此阻塞。