在线程化的程序中,可能发生的某些常见而讨厌的情况是死锁、活锁、内存损坏和资源耗尽。
死锁
死锁可能是多线程程序最常见的问题。当一个线程需要一个资源而另一个线程持有该资源的锁时,就会发生死锁。这种情况通常很难检测。但是,解决方案却相当好:在所有的线程中按相同的次序获取所有资源锁。例如,如果有四个资源 ―A、B、C 和 D ― 并且一个线程可能要获取四个资源中任何一个资源的锁,则请确保在获取对 B 的锁之前首先获取对 A 的锁,依此类推。如果“线程 1”希望获取对 B 和 C 的锁,而“线程 2”获取了 A、C 和 D 的锁,则这一技术可能导致阻塞,但它永远不会在这四个锁上造成死锁。
活锁
当一个线程忙于接受新任务以致它永远没有机会完成任何任务时,就会发生活锁。这个线程最终将超出缓冲区并导致程序崩溃。试想一个秘书需要录入一封信,但她一直在忙于接电话,所以这封信永远不会被录入。
内存损坏
如果明智地使用 synchronized 关键字,则完全可以避免内存错误这种气死人的问题。
资源耗尽
某些系统资源是有限的,如文件描述符。多线程程序可能耗尽资源,因为每个线程都可能希望有一个这样的资源。如果线程数相当大,或者某个资源的侯选线程数远远超过了可用的资源数,则最好使用 资源池。一个最好的示例是数据库连接池。只要线程需要使用一个数据库连接,它就从池中取出一个,使用以后再将它返回池中。资源池也称为 资源库。
调试大量的线程
有时一个程序因为有大量的线程在运行而极难调试。在这种情况下,下面的这个类可能会派上用场:
public class Probe extends Thread {
public Probe() {}
public void run() {
while(true) {
Thread[] x = new Thread[100];
Thread.enumerate(x);
for(int i=0; i<100; i++) {
Thread t = x;
if(t == null)
break;
else
System.out.println(t.getName() + "\t" + t.getPriority()
+ "\t" + t.isAlive() + "\t" + t.isDaemon());
}
}
}
}
限制线程优先级和调度
Java 线程模型涉及可以动态更改的线程优先级。本质上,线程的优先级是从 1 到 10 之间的一个数字,数字越大表明任务越紧急。JVM 标准首先调用优先级较高的线程,然后才调用优先级较低的线程。但是,该标准对具有相同优先级的线程的处理是随机的。如何处理这些线程取决于基层的操作系统策略。在某些情况下,优先级相同的线程分时运行;在另一些情况下,线程将一直运行到结束。请记住,Java 支持 10 个优先级,基层操作系统支持的优先级可能要少得多,这样会造成一些混乱。因此,只能将优先级作为一种很粗略的工具使用。最后的控制可以通过明智地使用 yield() 函数来完成。通常情况下,请不要依靠线程优先级来控制线程的状态。
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