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# 血洗多线程,抱得offer归

原创:小姐姐味道(微信公众号ID:xjjdog),欢迎分享,转载请保留出处。

许多java开发,都是刚刚接触多线程开发。但即使是有经验的开发,也会陷入很多多线程的陷阱。本篇内容,基本上都是一些反例,有些很低级但常见。当你的程序没有得相应的期望,希望本文能帮你了解到其中的微妙之处。

当然,面试时拿来装逼用,也是极好的。

先来10个。

# 一、玩命的创建线程池

现象: 系统资源耗尽,进程僵死。 原因: 每次方法执行,都new一个线程池。 作死等级: 五颗星 脑残等级: 五颗星

小姐姐味道解决方式:共用一个线程池即可。

void doJob(){
    ThreadPoolExecutor exe = new ThreadPoolExecutor(...);
    exe.submit(new Runnable(){...})
}

# 二、锁泄漏

现象: 某个线程一直持有锁而不释放,造成锁泄漏。 原因: 未知异常或逻辑导致unlock函数未执行。 作死等级: 三颗星 脑残等级: 四颗星

小姐姐味道解决方式:始终将unlock函数放在finally中。

private final Lock lock = new ReentrantLock();
void doJob(){
    try{
        lock.lock();
        //do. sth
        lock.unlock();
    }catch(Exception e){
    }
}

# 三、忘记同步变量

现象: 在某个条件下,抛出 IllegalMonitorStateException。 原因: 调用wait、notify等, 忘记synchronized,或者同步了错误的变量。 作死等级: 两颗星 脑残等级: 四颗星

小姐姐味道解决方式:调用这些函数之前,要使用同步关键字同步它。

Object condition = new Object();

condition.wait();

# 四、HashMap死循环

现象: cpu占用高,发生死循环,使用jstack查看是阻塞在get方法上。 原因: 在某种条件下,进行rehash时,会形成环形链。某些get请求会走到这个环上。 作死等级: 四颗星 脑残等级: 四颗星

小姐姐味道解决方式:多线程环境下,使用ConcurrentHashMap,别犹豫。

# 五、给同步的变量重新赋值

现象: 不能够达到同步效果,结果是错误的。 原因: 非基本类型被重新赋值,会改变锁的指向,不同线程持有的锁可能不一样。 作死等级: 四颗星 脑残等级: 三颗星

小姐姐味道解决方式:把锁对象声明为final类型。

List listeners = new ArrayList();

void add(Listener listener, boolean upsert){
    synchronized(listeners){
        List results = new ArrayList();
        for(Listener ler:listeners){
        ...
        }
        listeners = results;
    }
}

# 六、线程循环未捕获异常

现象: 线程作业无法继续运行,不明终止。 原因: 未捕获循环中的异常,造成线程退出。 作死等级: 三颗星 脑残等级: 三颗星

小姐姐味道解决方式:习惯性捕获所有异常。

volatile boolean run = true;
void loop(){
    while(run){
        //do . sth
        int a = 1/0;
    }
}

# 七、volatile误作计数器

现象: 多线程计数结果有误。 原因: volatile保证可见性,不保证原子性,多线程操作并不能保证其正确性。 作死等级: 三颗星 脑残等级: 两颗星

小姐姐味道解决方式:直接使用Atomic类。

volatile count = 0;
void add(){
    ++count;
}

# 八、错误保护范围

现象: 虽然使用了线程安全的集合,但达不到同步效果。 原因: 操作要修改多个线程安全的集合,但操作本身不是原子的。 作死等级: 三颗星 脑残等级: 四颗星

小姐姐味道解决方式:弄明白要保护的代码逻辑域。

private final ConcurrentHashMap<String,Integer> nameToNumber;
private final ConcurrentHashMap<Integer,Salary> numberToSalary;
public int geBonusFor(String name) {
    Integer serialNum = nameToNumber.get(name);
    Salary salary = numberToSalary.get(serialNum);
    return salary.getBonus();
}

再比如下面的错误代码。

Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, String>());

if(!map.containsKey("foo"))
    map.put("foo", "bar");

# 九、一些老的日期处理类

现象: 使用全局的Calendar, SimpleDateFormat等进行日期处理,发生异常或者数据不准确。 原因: 这俩东西不是线程安全的,并发调用会有问题。 作死等级: 三颗星 脑残等级: 三颗星

小姐姐味道解决方式:放在ThreadLocal中,建议使用线程安全的DateTimeFormatter。

SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");

Date dododo(String str){
    return format(str);
}

# 十、代码死锁

现象: 代码产生死锁和相互等待。 原因: 代码满足了下面四个条件:互斥;不可剥夺;请求和保持;循环等待。 作死等级: 两颗星 脑残等级: 一颗星

小姐姐味道解决方式:破坏这四个条件。或者少用同步。

下面是一段简单的死锁代码。

final Object lock1 = new Object();
final Object lock2 = new Object();
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        sleep(1000);
        synchronized (lock1) {
            synchronized (lock2) {
            }
        }
    }
}).start();
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        synchronized (lock2) {
            sleep(1000);
            synchronized (lock1) {
            }
        }
    }
}).start();

# 十一、long变量读取无效值

现象: 会读取到非设置的值。 原因: long变量读写不是原子的,可能会读到1个变量的高32位和另一个变量的低32位字节。 作死等级: 一颗星 脑残等级: 没有星

小姐姐味道解决方式:确保long和double变量的数据正确,可以加上volatile关键字。

扩展阅读(jdk10): https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se10/html/jls-17.html#jls-17.7

咦?怎么有11个?一定是多线程计算错误。

# End

多线程的使用是及其复杂的,使用低级api出错的概率会成倍增加,对技能要求也较高。所幸,concurrent包使得这个过程方便了很多,但依然存在资源规划和同步失效的问题。小姐姐味道这里一个比较浅显但全面的总结:JAVA多线程使用场景和注意事项简版 (opens new window),但健壮的代码还要靠你自己去实践呀。


作者简介:小姐姐味道 (xjjdog),一个不允许程序员走弯路的公众号。聚焦基础架构和Linux。十年架构,日百亿流量,与你探讨高并发世界,给你不一样的味道。我的个人微信xjjdog0,欢迎添加好友,​进一步交流。​


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