Java并发编程的艺术pdf txt mobi读书笔记

如何解决资源限制的问题：对于软件资源限制，可以考虑使用资源池将资源复用。比如使用连接池将数据库和Socket连接复用，或者在调用对方webservice接口获取数据时，只建立一个连接。

作者：方腾飞

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阅读感悟：锁是个非常有用的工具，运用场景非常多，因为它使用起来非常简单，而且易于理解。但同时它也会带来一些困扰，那就是可能会引起死锁，一旦产生死锁，就会造成系统功能不可用。让我们先来看一段代码，这段代码会引起死锁，使线程t1和线程t2互相等待对方释放锁。

public class DeadLockDemo {

privat static String A = "A";

private static String B = "B";

public static void main(String[] args) {

new DeadLockDemo().deadLock();

}

private void deadLock() {

Thread t1 = new Thread(new Runnable() {

@Override

publicvoid run() {

synchronized (A) {

try { Thread.currentThread().sleep(2000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

synchronized (B) {

System.out.println("1");

}

}

}

});

Thread t2 = new Thread(new Runnable() {

@Override

publicvoid run() {

synchronized (B) {

synchronized (A) {

System.out.println("2");

}

}

}

});

t1.start();

t2.start();

}

}

这段代码只是演示死锁的场景，在现实中你可能不会写出这样的代码。但是，在一些更为复杂的场景中，你可能会遇到这样的问题，比如t1拿到锁之后，因为一些异常情况没有释放锁(死循环)。又或者是t1拿到一个数据库锁，释放锁的时候抛出了异常，没释放掉。

一旦出现死锁，业务是可感知的，因为不能继续提供服务了，那么只能通过dump线程查看到底是哪个线程出现了问题，以下线程信息告诉我们是DeadLockDemo类的第42行和第31行引起的死锁。

"Thread-2" prio=5 tid=7fc0458d1000 nid=0x116c1c000 waiting for monitor entry [116c1b000]

java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)

at com.ifeve.book.forkjoin.DeadLockDemo$2.run(DeadLockDemo.java:42)

- waiting to lock <7fb2f3ec0> (a java.lang.String)

- locked <7fb2f3ef8> (a java.lang.String)

at java.lang.Thread.run(Thread.java:695)

"Thread-1" prio=5 tid=7fc0430f6800 nid=0x116b19000 waiting for monitor entry [116b18000]

java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)

at com.ifeve.book.forkjoin.DeadLockDemo$1.run(DeadLockDemo.java:31)

- waiting to lock <7fb2f3ef8> (a java.lang.String)

- locked <7fb2f3ec0> (a java.lang.String)

at java.lang.Thread.run(Thread.java:695)

现在我们介绍避免死锁的几个常见方法。

·避免一个线程同时获取多个锁。

·避免一个线程在锁内同时占用多个资源，尽量保证每个锁只占用一个资源。

·尝试使用定时锁，使用lock.tryLock(timeout)来替代使用内部锁机制。

·对于数据库锁，加锁和解锁必须在一个数据库连接里，否则会出现解锁失败的情况。

资源限制的挑战

(1)什么是资源限制

资源限制是指在进行并发编程时，程序的执行速度受限于计算机硬件资源或软件资源。例如，服务器的带宽只有2Mb/s，某个资源的下载速度是1Mb/s每秒，系统启动10个线程下载资源，下载速度不会变成10Mb/s，所以在进行并发编程时，要考虑这些资源的限制。硬件资源限制有带宽的上传/下载速度、硬盘读写速度和CPU的处理速度。软件资源限制有数据库的连接数和socket连接数等。

(2)资源限制引发的问题

在并发编程中，将代码执行速度加快的原则是将代码中串行执行的部分变成并发执行，但是如果将某段串行的代码并发执行，因为受限于资源，仍然在串行执行，这时候程序不仅不会加快执行，反而会更慢，因为增加了上下文切换和资源调度的时间。例如，之前看到一段程序使用多线程在办公网并发地下载和处理数据时，导致CPU利用率达到100%，几个小时都不能运行完成任务，后来修改成单线程，一个小时就执行完成了。

(3)如何解决资源限制的问题

对于硬件资源限制，可以考虑使用集群并行执行程序。既然单机的资源有限制，那么就让程序在多机上运行。比如使用ODPS、Hadoop或者自己搭建服务器集群，不同的机器处理不同的数据。可以通过“数据ID%机器数”，计算得到一个机器编号，然后由对应编号的机器处理这笔数据。

对于软件资源限制，可以考虑使用资源池将资源复用。比如使用连接池将数据库和Socket连接复用，或者在调用对方webservice接口获取数据时，只建立一个连接。

(4)在资源限制情况下进行并发编程

如何在资源限制的情况下，让程序执行得更快呢？方法就是，根据不同的资源限制调整程序的并发度，比如下载文件程序依赖于两个资源——带宽和硬盘读写速度。有数据库操作时，涉及数据库连接数，如果SQL语句执行非常快，而线程的数量比数据库连接数大很多，则某些线程会被阻塞，等待数据库连接。