多線程開發帶來的問題與解決方法？

　　使用多線程主要會帶來以下幾個問題：

　　一、線程安全問題

　　線程安全問題指的是在某一線程從開始訪問到結束訪問某一數據期間，該數據被其他的線程所修改，那么對于當前線程而言，該線程就發生了線程安全問題，表現形式為數據的缺失，數據不一致等。

　　線程安全問題發生的條件：

　　1)多線程環境下，即存在包括自己在內存在有多個線程。

　　2)多線程環境下存在共享資源，且多線程操作該共享資源。

　　3)多個線程必須對該共享資源有非原子性操作。

　　線程安全問題的解決思路：

　　1)盡量不使用共享變量，將不必要的共享變量變成局部變量來使用。

　　2)使用synchronized關鍵字同步代碼塊，或者使用jdk包中提供的Lock為操作進行加鎖。

　　3)使用ThreadLocal為每一個線程建立一個變量的副本，各個線程間獨立操作，互不影響。

　　二、性能問題

　　線程的生命周期開銷是非常大的，一個線程的創建到銷毀都會占用大量的內存。同時如果不合理的創建了多個線程，cup的處理器數量小于了線程數量，那么將會有很多的線程被閑置，閑置的線程將會占用大量的內存，為垃圾回收帶來很大壓力，同時cup在分配線程時還會消耗其性能。

　　解決思路：

　　利用線程池，模擬一個池，預先創建有限合理個數的線程放入池中，當需要執行任務時從池中取出空閑的先去執行任務，執行完成后將線程歸還到池中，這樣就減少了線程的頻繁創建和銷毀，節省內存開銷和減小了垃圾回收的壓力。同時因為任務到來時本身線程已經存在，減少了創建線程時間，提高了執行效率，而且合理的創建線程池數量還會使各個線程都處于忙碌狀態，提高任務執行效率，線程池還提供了拒絕策略，當任務數量到達某一臨界區時，線程池將拒絕任務的進入，保持現有任務的順利執行，減少池的壓力。

　　三、活躍性問題

　　1)死鎖

　　假如線程 A 持有資源 2，線程 B 持有資源 1，他們同時都想申請對方的資源，所以這兩個線程就會互相等待而進入死鎖狀態。多個線程環形占用資源也是一樣的會產生死鎖問題。

　　解決方法：

　　- 避免一個線程同時獲取多個鎖

　　- 避免一個線程在鎖內同時占用多個資源，盡量保證每個鎖只占用一個資源。

　　- 嘗試使用定時鎖，使用 lock.tryLock(timeout) 來代替使用內部鎖機制。 想要避免死鎖，可以使用無鎖函數(cas)或者使用重入鎖(ReentrantLock)，通過重入鎖使線程中斷或限時等待可以有效的規避死鎖問題。

　　2)饑餓

　　饑餓指的是某一線程或多個線程因為某些原因一直獲取不到資源，導致程序一直無法執行。如某一線程優先級太低導致一直分配不到資源，或者是某一線程一直占著某種資源不放，導致該線程無法執行等。

　　解決方法：

　　與死鎖相比，饑餓現象還是有可能在一段時間之后恢復執行的。可以設置合適的線程優先級來盡量避免饑餓的產生。

　　3)活鎖

　　活鎖體現了一種謙讓的美德，每個線程都想把資源讓給對方，但是由于機器“智商”不夠，可能會產生一直將資源讓來讓去，導致資源在兩個線程間跳動而無法使某一線程真正的到資源并執行，這就是活鎖的問題。

　　四、阻塞

　　阻塞是用來形容多線程的問題，幾個線程之間共享臨界區資源，那么當一個線程占用了臨界區資源后，所有需要使用該資源的線程都需要進入該臨界區等待，等待會導致線程掛起，一直不能工作，這種情況就是阻塞，如果某一線程一直都不釋放資源，將會導致其他所有等待在這個臨界區的線程都不能工作。

　　當我們使用synchronized或重入鎖時，我們得到的就是阻塞線程，如論是synchronized或者重入鎖，都會在試圖執行代碼前，得到臨界區的鎖，如果得不到鎖，線程將會被掛起等待，知道其他線程執行完成并釋放鎖且拿到鎖為止。

　　解決方法：

　　可以通過減少鎖持有時間，讀寫鎖分離，減小鎖的粒度，鎖分離，鎖粗化等方式來優化鎖的性能。

　　臨界區： 臨界區是用來表示一種公共的資源(共享數據)，它可以被多個線程使用，但是在每次只能有一個線程能夠使用它，當臨界區資源正在被一個線程使用時，其他的線程就只能等待當前線程執行完之后才能使用該臨界區資源。

　　比如辦公室辦公室里有一支筆，它一次只能被一個人使用，假如它正在被甲使用時，其他想要使用這支筆的人只能等甲使用完這支筆之后才能允許另一個人去使用。這就是臨界區的概念。

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