编程规约-并发处理

编程规约-并发处理

线程安全

保证线程安全

获取单例对象需要保证线程安全，其中的方法也要保证线程安全。

说明：资源驱动类、工具类、单例工厂类都需要注意。

SimpleDateFormat 是线程不安全的类

SimpleDateFormat 是线程不安全的类，一般不要定义为 static 变量，如果定义为 static，必须加锁，或者使用 DateUtils 工具类。

正例：注意线程安全，使用 DateUtils。亦推荐如下处理：

    private static final ThreadLocal<DateFormat> df = new ThreadLocal<DateFormat>() {
        @Override
        protected DateFormat initialValue() {
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        }
    };

说明：如果是 JDK8 的应用，可以使用 Instant 代替 Date，LocalDateTime 代替 Calendar，

DateTimeFormatter 代替 SimpleDateFormat，官方给出的解释：simple beautiful strong immutable thread-safe。

使用 ScheduledExecutorService 处理并行定时任务

多线程并行处理定时任务时，Timer 运行多个 TimeTask 时，只要其中之一没有捕获抛出的异常，其它任务便会自动终止运行，使用 ScheduledExecutorService 则没有这个问题。

volatile 解决多线程内存不可见问题

对于一写多读，是可以解决变量同步问题，但是如果多写，同样无法解决线程安全问题。

说明：如果是 count++操作，使用如下类实现：

AtomicInteger count = new AtomicInteger();
count.addAndGet(1);

如果是 JDK8，推荐使用 LongAdder 对象，比 AtomicLong 性能更好（减少乐观锁的重试次数）。

HashMap resize 时可能出现死链

HashMap 在容量不够进行 resize 时 由于高并发可能出现死链，导致 CPU 飙升，在开发过程中注意规避此风险。

确保 countDown 方法被执行到

使用 CountDownLatch 进行异步转同步操作，每个线程退出前必须调用 countDown 方法，线程执行代码注意 catch 异常，确保 countDown 方法被执行到，避免主线程无法执行至 await 方法，直到超时才返回结果。

说明：注意，子线程抛出异常堆栈，不能在主线程 try-catch 到。

排错

线程名称

创建线程或线程池时请指定有意义的线程名称，方便出错时回溯。

正例：自定义线程工厂，并且根据外部特征进行分组，比如，来自同一机房的调用，把机房编号赋值给 whatFeatureOfGroup

package com.gcbeen.concurrent;


import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class UserThreadFactory implements ThreadFactory {
    private final String namePrefix;
    private final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(1);

    // 定义线程组名称，在利用 jstack 来排查问题时，非常有帮助
    UserThreadFactory(String whatFeatureOfGroup) {
        namePrefix = "From UserThreadFactory's " + whatFeatureOfGroup + "-Worker-";
    }

    @Override
    public Thread newThread(Runnable task) {
        String name = namePrefix + nextId.getAndIncrement();
        Thread thread = new Thread(null, task, name, 0);
        System.out.println(thread.getName());
        return thread;
    }
}

线程池

线程资源必须由线程池提供

线程资源必须通过线程池提供，不允许在应用中自行显式创建线程。

说明：线程池的好处是减少在创建和销毁线程上所消耗的时间以及系统资源的开销，解决资源不足的问题。

如果不使用线程池，有可能造成系统创建大量同类线程而导致消耗完内存或者“过度切换”的问题。

线程池不允许使用 Executors 去创建

线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

说明：Executors 返回的线程池对象的弊端如下：

1） FixedThreadPool 和 SingleThreadPool：

允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致 OOM。

2） CachedThreadPool：

允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致 OOM。

ThreadLocal 变量

必须回收自定义的 ThreadLocal 变量

必须回收自定义的 ThreadLocal 变量，尤其在线程池场景下，线程经常会被复用，

如果不清理自定义的 ThreadLocal 变量，可能会影响后续业务逻辑和造成内存泄露等问题。

尽量在代码中使用 try-finally 块进行回收。

正例：

objectThreadLocal.set(userInfo);
try {

    // ...

} finally {

    objectThreadLocal.remove();

}

避免 Random 实例被多线程使用

避免 Random 实例被多线程使用，虽然共享该实例是线程安全的，但会因竞争同一 seed 导致的性能下降。

说明：Random 实例包括 java.util.Random 的实例或者 Math.random()的方式。

正例：在 JDK7 之后，可以直接使用 API ThreadLocalRandom，而在 JDK7 之前，需要编码保证每个线程持有一个单独的 Random 实例。

ThreadLocal 对象使用 static 修饰，ThreadLocal 无法解决共享对象的更新问题。

说明：这个变量是针对一个线程内所有操作共享的，所以设置为静态变量，所有此类实例共享此静态变量，也就是说在类第一次被使用时装载，只分配一块存储空间，所有此类的对象(只要是这个线程内定义的)都可以操控这个变量。