《Java 并发编程实战》笔记

  • 2016-12-23
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线程带来的风险:

1. 安全性问题(永远不发生糟糕的事,避免竞态条件)  
2. 活跃性问题(某个正确的事情最终会发生,死锁,饥饿,死锁)  
3. 性能问题  

线程安全性:当多个线程访问某个类时,这个类始终能表现出正确的行为,那么就称这个类时线程安全的。 竞态条件:在并发编程中,由于不恰当的执行时序而出现不正确的结果。
锁可重入意味着获取锁的操作的粒度是线程而不是调用。
在没有同步的情况下,编译器,处理器,运行时等都可能对操作的执行顺序进行一些意想不到的调整。
非volatile类型的long和double变量,JVM允许将64位的读写操作分解成两个32位的操作。

java thread的运行周期中, 有几种状态, 在 java.lang.Thread.State 中有详细定义和说明:

  • NEW 状态是指线程刚创建, 尚未启动
  • RUNNABLE 状态是线程正在正常运行中, 当然可能会有某种耗时计算/IO等待的操作/CPU时间片切换等, 这个状态下发生的等待一般是其他系统资源, 而不是锁, Sleep等
  • BLOCKED 这个状态下, 是在多个线程有同步操作的场景, 比如正在等待另一个线程的synchronized 块的执行释放, 或者可重入的 synchronized块里别人调用wait() 方法, 也就是这里是线程在等待进入临界区
  • WAITING 这个状态下是指线程拥有了某个锁之后, 调用了wait方法, 等待其他线程/锁拥有者调用 notify/notifyAll 以便该线程可以继续下一步操作, 这里要区分 BLOCKED 和 WATING 的区别, 一个是在临界点外面等待进入, 一个是在临界点里面wait等待别人notify, 线程调用了join方法 join了另外的线程的时候, 也会进入WAITING状态, 等待被他join的线程执行结束
  • TIMED_WAITING 这个状态就是有限的(时间限制)的WAITING, 一般出现在调用wait(long), join(long)等情况下, 另外一个线程sleep后, 也会进入TIMED_WAITING状态
  • TERMINATED 这个状态下表示 该线程的run方法已经执行完毕了, 基本上就等于死亡了(当时如果线程被持久持有, 可能不会被回收)

库代码处理InterruptedException:

  • 传递InterruptException
  • 恢复中断,Thread.currentThread().interrupt();

闭锁(CountDownLatch)是一次性对象,一旦进入终止状态就不能被重置,用来确保某些活动直到其他活动都完成后才继续执行。 栅栏(CyclicBarrier)类似于闭锁,它能阻塞一组现场到达某个事件发生,区别在于,所有线程必须都到达栅栏位置,才能继续。闭锁用于等待事件,栅栏用于等待其他线程。

线程中断:

  • interrupt 方法能中断目标线程
  • isInterrupted 方法能返回目标线程的中断状态
  • 静态的interrupted方法将清除当前线程的中断状态,并返回它之前的值,这也是清除中断状态的唯一方法

通常,中断时实现取消最合理的方法。

用法:

public void run() {  
    try {  
      while(!Thread.currentThread().isInterrupted()) {    
        arrayBlockingQueue.put(somevalue);   
      }  
    } catch (InterruptedException e) {  
      Thread.currentThread().interrupt();  
    }  
}

public void cancel() {  
    interrupt();  
}

避免活跃性危险

锁顺序死锁

定制获取锁的顺序

动态的锁顺序死锁

System.identityHashCode();
通过比较HashCode决定锁顺序

协作对象之间发生死锁

开放调用

资源死锁

有界线程池/资源池与相互依赖的任务不能一起使用

饥饿

引发饥饿的最常见资源就是CPU时钟周期。  
要避免使用线程优先级,因为会增加平台依赖性,并可能导致发生饥饿问题。

活锁

在并发程序中通过等待随机长度的时间和回退可以有效避免活锁。
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