Класс дедлоков про дедлок классов07.04.2015 11:33

Знаете ли вы, как избежать дедлоков в своей программе? Да, этому учат, про это спрашивают на собеседованиях… И тем не менее, взаимные блокировки встречаются даже в популярных проектах серьёзных компаний вроде Google. А в Java есть особый класс дедлоков, связанный с инициализацией классов, простите за каламбур. Такие ошибки легко допустить, но трудно поймать, тем более, что сама виртуальная машина вводит программиста в заблуждение.

Сегодня пойдёт речь про взаимные блокировки при инициализации классов. Я расскажу, что это такое, проиллюстрирую примерами из реальных проектов, попутно найду багу в JVM, и покажу, как не допустить такие блокировки в своём коде.

Дедлок без локовЕсли я попрошу вас привести пример взаимной блокировки на Java, скорее всего, увижу код с парой synchronized или ReentrantLock. А как насчёт дедлока вообще без synchronized и java.util.concurrent? Поверьте, это возможно, причём очень лаконичным и незамысловатым способом: 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 (); } Дело в том, что согласно §5.5 спецификации JVM у каждого класса есть уникальный initialization lock, который захватывается на время инициализации. Когда другой поток попытается обратиться к инициализируемому классу, он будет заблокирован на этом локе до завершения инициализации первым потоком. При конкурентной инициализации нескольких ссылающихся друг на друга классов нетрудно наткнуться на взаимную блокировку.Именно это и случилось, к примеру, в проекте QueryDSL:

public final class Ops { public static final Operator EQ = new OperatorImpl(NS, «EQ»); public static final Operator NE = new OperatorImpl(NS, «NE»); … public final class OperatorImpl implements Operator {

static { try { // initialize all fields of Ops List fields = new ArrayList(); fields.addAll (Arrays.asList (Ops.class.getFields ())); for (Class cl: Ops.class.getClasses ()) { fields.addAll (Arrays.asList (cl.getFields ())); } … В ходе обсуждения на StackOverflow причина была найдена, о проблеме сообщено разработчику, и к настоящему моменту ошибка уже исправлена.Проблема курицы и яйца В точности такой же дедлок может возникнуть всякий раз, когда в статическом инициализаторе класса создаётся экземпляр потомка. По сути это частный случай описанной выше проблемы, поскольку инициализация потомка автоматически приводит к инициализации родителя (см. JVMS §5.5). К сожалению, такой шаблон можно встретить довольно часто, особенно когда класс родителя абстрактный: public abstract class ImmutableList … {

private static final ImmutableList