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Java框架中并发编程常见的陷阱和应对措施

王林

发布： 2024-07-01 18:36:02

原创

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在 java 框架中进行并发编程时，常见的陷阱包括：数据竞争：使用同步机制解决。死锁：避免嵌套锁，并按顺序获取锁。活锁：避免冗余检查和忙碌等待。饥饿：使用优先级调度或公平锁。对象逸出：使用局部变量或 final 修饰符。

Java框架中并发编程常见的陷阱和应对措施

Java 框架中并发编程的常见陷阱及应对措施

在 Java 框架中实现并发编程时，及时识别并解决常见陷阱至关重要。以下是一些常见的陷阱及其应对措施：

陷阱 1：数据竞争

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描述：当多个线程同时访问和修改共享数据时，会导致不可预测的行为。
应对措施：使用同步机制，如锁或原子变量，以确保一次只有一个线程访问共享数据。

陷阱 2：死锁

描述：当两个或多个线程互相等待对方释放锁时，导致程序陷入僵局。
应对措施：避免嵌套锁，按特定顺序获取锁，并在必要时使用超时机制。

陷阱 3：活锁

描述：线程之间不断争夺资源，但无法真正获取，导致程序不断地 "忙等待"。
应对措施：避免冗余检查和忙碌等待，引入随机延时或使用 non-blocking 算法。

陷阱 4：饥饿

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描述：当某些线程无法获得访问资源的机会时，导致程序的性能下降。
应对措施：使用优先级调度、公平锁或其他机制来确保所有线程公平地访问资源。

陷阱 5：对象逸出

描述：当线程共享对对象的引用时，该对象可能在创建线程时被逸出，导致线程安全问题。
应对措施：使用局部变量存储线程内共享对象，或者使用 final 修饰符确保对象在创建线程后不会被修改。

实战案例：

考虑以下多线程任务：

// 一个共享任务对象
class SharedTask {
    private int value;

    public void increment() {
        value++;
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }
}

// 创建一个并行任务来并发执行increment方法
int numThreads = 10;
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(numThreads);
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(numThreads);
for (int i = 0; i < numThreads; i++) {
    executor.submit(() -> {
        SharedTask task = new SharedTask();
        for (int j = 0; j < 10000; j++) {
            task.increment();
        }
        latch.countDown();
    });
}
executor.shutdown();
latch.await();

// 结果不正确，因为没有同步访问SharedTask
System.out.println("最终结果：" + sharedTask.getValue()); // 预期：100000，实际：不确定

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解决方法：

为了解决数据竞争问题，可以使用同步方法来确保一次只有一个线程访问 SharedTask 对象：

class SharedTask {
    private int value;

    public synchronized void increment() {
        value++;
    }

    public synchronized int getValue() {
        return value;
    }
}

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使用同步后，代码可以可靠地计算出 SharedTask 对象的正确值。

以上就是Java框架中并发编程常见的陷阱和应对措施的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！