Java中并发编程如何避免资源竞争与死锁？-程序员宅基地

技术标签： 算法  java  数据库  

在Java的并发编程中，资源竞争和死锁是两个常见的问题，它们可能导致程序性能下降、响应延迟甚至程序崩溃。因此，掌握如何避免这些问题对于编写高效、稳定的并发程序至关重要。本文将详细讨论Java中并发编程时如何避免资源竞争和死锁。

一、资源竞争

资源竞争是指多个线程同时访问同一资源时，由于线程的执行顺序和访问时间的不确定性，可能导致数据不一致或其他不可预期的行为。为了避免资源竞争，我们可以采取以下几种策略：

  1. 同步控制

使用synchronized关键字或ReentrantLock等锁机制，确保同一时间只有一个线程能够访问共享资源。通过同步控制，我们可以保证资源的互斥访问，从而避免资源竞争。



java复制代码







public class Counter { 





private int count = 0; 





private final Object lock = new Object(); 











public void increment() { 





synchronized (lock) { 





count++; 





} 





} 











public int getCount() { 





return count; 





} 





}






在上面的例子中，我们使用了一个对象锁lock来同步increment方法，确保每次只有一个线程能够修改count的值。


    

  1. 使用线程安全的集合
    2. 



Java并发包java.util.concurrent提供了许多线程安全的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。这些集合类内部实现了必要的同步机制，因此在使用时无需额外添加锁。




java复制代码







import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; 











public class ThreadSafeMap { 





private final ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>(); 











public void put(String key, Integer value) { 





map.put(key, value); 





} 











public Integer get(String key) { 





return map.get(key); 





} 





}






    

  1. 减少共享状态
    2. 



尽量减少线程间的共享状态，可以降低资源竞争的可能性。可以通过将状态封装在对象中，并通过传递对象而不是直接操作共享状态来实现。


    

  1. 使用原子变量
    2. 



Java的java.util.concurrent.atomic包提供了一组原子变量类，如AtomicInteger、AtomicLong等。这些原子变量类提供了原子操作，可以在多线程环境下安全地更新变量值，无需额外的同步控制。




java复制代码







import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; 











public class AtomicCounter { 





private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0); 











public void increment() { 





count.incrementAndGet(); 





} 











public int getCount() { 





return count.get(); 





} 





}






二、死锁


死锁是指两个或更多个线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法向前推进。为了避免死锁，我们可以采取以下策略：


    

  1. 避免嵌套锁
    2. 



尽量避免在一个线程中嵌套使用多个锁，因为这可能导致锁的顺序不一致，从而增加死锁的风险。如果必须使用多个锁，应确保所有线程以相同的顺序获取锁。


    

  1. 设置锁超时
    2. 



使用tryLock方法尝试获取锁，并设置一个超时时间。如果超时时间内未能获取到锁，则放弃获取并执行其他任务。这样可以避免线程无限期地等待锁，从而减少死锁的可能性。




java复制代码







ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); 





if (lock.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS)) { 





try { 





// 临界区代码 





} finally { 





lock.unlock(); 





} 





} else { 





// 获取锁超时，执行其他任务 





}






    

  1. 检测死锁
    2. 



使用工具或编程手段检测死锁。例如，Java的jstack命令可以打印出线程的堆栈跟踪信息，有助于分析死锁的原因。此外，还可以编写代码来检测死锁，例如通过检测循环等待条件来判断是否发生死锁。


    

  1. 使用锁顺序
    2. 



如果多个线程需要同时访问多个资源，应确保它们总是以相同的顺序请求锁。这样可以确保不会出现循环等待的情况，从而避免死锁。


    

  1. 使用高级并发工具
    2. 



Java并发包提供了许多高级并发工具，如Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier等。这些工具内部实现了复杂的同步机制，可以简化并发编程的难度，并降低死锁的风险。


三、总结


避免资源竞争和死锁是Java并发编程中的重要任务。通过合理的同步控制、使用线程安全的集合、减少共享状态、使用原子变量以及采取避免嵌套锁、设置锁超时、检测死锁、使用锁顺序和使用高级并发工具等策略，我们可以有效地降低资源竞争和死锁的风险。


然而，需要注意的是，并发编程是一个复杂且容易出错的领域。在编写并发程序时，除了遵循上述策略外，还应遵循一些基本原则，如保持代码简单清晰、避免过度同步、优先使用Java并发包提供的工具等。


此外，对于复杂的并发场景，可以考虑使用专业的并发测试工具和技术来检测潜在的问题。例如，可以使用Java的内存模型检查器（JMM）来检测数据竞争，使用死锁检测工具来检测潜在的死锁情况。


最后，需要强调的是，并发编程并非一蹴而就的过程。在实际开发中，我们需要不断学习和实践，积累经验，以逐步提高自己的并发编程能力。


综上所述，避免资源竞争和死锁是Java并发编程中的重要任务。通过合理的策略、原则和实践，我们可以编写出高效、稳定的并发程序，从而满足现代应用对性能和响应速度的需求。在未来的开发中，随着技术的不断进步和应用的复杂化，我们还需要不断关注和研究新的并发编程技术和工具，以应对新的挑战和需求。



 来自：www.jinjianzi.cn



 来自：www.jjmsg.cn 









   
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。



本文链接：https://blog.csdn.net/Emmanueloldsmith/article/details/137970909

















智能推荐











使用nginx解决浏览器跨域问题_nginx不停的xhr-程序员宅基地







文章浏览阅读1k次。通过使用ajax方法跨域请求是浏览器所不允许的，浏览器出于安全考虑是禁止的。警告信息如下：不过jQuery对跨域问题也有解决方案，使用jsonp的方式解决，方法如下：$.ajax({ async:false, url: 'http://www.mysite.com/demo.do', // 跨域URL ty..._nginx不停的xhr















在 Oracle 中配置 extproc 以访问 ST_Geometry-程序员宅基地







文章浏览阅读2k次。关于在 Oracle 中配置 extproc 以访问 ST_Geometry，也就是我们所说的 使用空间SQL 的方法，官方文档链接如下。http://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/latest/manage-data/gdbs-in-oracle/configure-oracle-extproc.htm其实简单总结一下，主要就分为以下几个步骤。..._extproc















Linux C++ gbk转为utf-8_linux c++ gbk->utf8-程序员宅基地







文章浏览阅读1.5w次。linux下没有上面的两个函数，需要使用函数 mbstowcs和wcstombsmbstowcs将多字节编码转换为宽字节编码wcstombs将宽字节编码转换为多字节编码这两个函数，转换过程中受到系统编码类型的影响，需要通过设置来设定转换前和转换后的编码类型。通过函数setlocale进行系统编码的设置。linux下输入命名locale -a查看系统支持的编码_linux c++ gbk->utf8















IMP-00009: 导出文件异常结束-程序员宅基地







文章浏览阅读750次。今天准备从生产库向测试库进行数据导入，结果在imp导入的时候遇到“ IMP-00009:导出文件异常结束” 错误，google一下，发现可能有如下原因导致imp的数据太大，没有写buffer和commit两个数据库字符集不同从低版本exp的dmp文件，向高版本imp导出的dmp文件出错传输dmp文件时，文件损坏解决办法：imp时指定..._imp-00009导出文件异常结束















python程序员需要深入掌握的技能_Python用数据说明程序员需要掌握的技能-程序员宅基地







文章浏览阅读143次。当下是一个大数据的时代，各个行业都离不开数据的支持。因此，网络爬虫就应运而生。网络爬虫当下最为火热的是Python，Python开发爬虫相对简单，而且功能库相当完善，力压众多开发语言。本次教程我们爬取前程无忧的招聘信息来分析Python程序员需要掌握那些编程技术。首先在谷歌浏览器打开前程无忧的首页，按F12打开浏览器的开发者工具。浏览器开发者工具是用于捕捉网站的请求信息，通过分析请求信息可以了解请..._初级python程序员能力要求















Spring @Service生成bean名称的规则（当类的名字是以两个或以上的大写字母开头的话，bean的名字会与类名保持一致）_@service beanname-程序员宅基地







文章浏览阅读7.6k次，点赞2次，收藏6次。@Service标注的bean，类名：ABDemoService查看源码后发现，原来是经过一个特殊处理：当类的名字是以两个或以上的大写字母开头的话，bean的名字会与类名保持一致public class AnnotationBeanNameGenerator implements BeanNameGenerator { private static final String C..._@service beanname












随便推点











二叉树的各种创建方法_二叉树的建立-程序员宅基地







文章浏览阅读6.9w次，点赞73次，收藏463次。1.前序创建#include&lt;stdio.h&gt;#include&lt;string.h&gt;#include&lt;stdlib.h&gt;#include&lt;malloc.h&gt;#include&lt;iostream&gt;#include&lt;stack&gt;#include&lt;queue&gt;using namespace std;typed_二叉树的建立















解决asp.net导出excel时中文文件名乱码_asp.net utf8 导出中文字符乱码-程序员宅基地







文章浏览阅读7.1k次。在Asp.net上使用Excel导出功能，如果文件名出现中文，便会以乱码视之。 解决方法： fileName = HttpUtility.UrlEncode(fileName, System.Text.Encoding.UTF8);_asp.net utf8 导出中文字符乱码















笔记-编译原理-实验一-词法分析器设计_对pl/0作以下修改扩充。增加单词-程序员宅基地







文章浏览阅读2.1k次，点赞4次，收藏23次。第一次实验 词法分析实验报告设计思想词法分析的主要任务是根据文法的词汇表以及对应约定的编码进行一定的识别，找出文件中所有的合法的单词，并给出一定的信息作为最后的结果，用于后续语法分析程序的使用；本实验针对 PL/0 语言 的文法、词汇表编写一个词法分析程序，对于每个单词根据词汇表输出： (单词种类, 单词的值) 二元对。词汇表：种别编码单词符号助记符0beginb..._对pl/0作以下修改扩充。增加单词















android adb shell 权限,android adb shell权限被拒绝-程序员宅基地







文章浏览阅读773次。我在使用adb.exe时遇到了麻烦.我想使用与bash相同的adb.exe shell提示符,所以我决定更改默认的bash二进制文件(当然二进制文件是交叉编译的,一切都很完美)更改bash二进制文件遵循以下顺序> adb remount> adb push bash / system / bin /> adb shell> cd / system / bin> chm..._adb shell mv 权限















投影仪-相机标定_相机-投影仪标定-程序员宅基地







文章浏览阅读6.8k次，点赞12次，收藏125次。1. 单目相机标定引言相机标定已经研究多年，标定的算法可以分为基于摄影测量的标定和自标定。其中，应用最为广泛的还是张正友标定法。这是一种简单灵活、高鲁棒性、低成本的相机标定算法。仅需要一台相机和一块平面标定板构建相机标定系统，在标定过程中，相机拍摄多个角度下（至少两个角度，推荐10~20个角度）的标定板图像（相机和标定板都可以移动），即可对相机的内外参数进行标定。下面介绍张氏标定法（以下也这么称呼）的原理。原理相机模型和单应矩阵相机标定，就是对相机的内外参数进行计算的过程，从而得到物体到图像的投影_相机-投影仪标定















Wayland架构、渲染、硬件支持-程序员宅基地







文章浏览阅读2.2k次。文章目录Wayland 架构Wayland 渲染Wayland的 硬件支持简 述：　翻译一篇关于和 wayland 有关的技术文章, 其英文标题为Wayland Architecture .Wayland 架构若是想要更好的理解 Wayland 架构及其与 X (X11 or X Window System) 结构；一种很好的方法是将事件从输入设备就开始跟踪, 查看期间所有的屏幕上出现的变化。这就是我们现在对 X 的理解。 内核是从一个输入设备中获取一个事件，并通过 evdev 输入_wayland





















推荐文章


















热门文章


















相关标签