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阿里巴巴对Java编程【并发处理】的规约

發(fā)布時(shí)間：2023/12/3 java 30 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了阿里巴巴对Java编程【并发处理】的规约小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

轉(zhuǎn)載自?阿里巴巴對(duì)Java編程【并發(fā)處理】的規(guī)約

并發(fā)處理

1. 【強(qiáng)制】獲取單例對(duì)象需要保證線程安全，其中的方法也要保證線程安全。

說(shuō)明：資源驅(qū)動(dòng)類(lèi)、工具類(lèi)、單例工廠類(lèi)都需要注意。

2. 【強(qiáng)制】創(chuàng)建線程或線程池時(shí)請(qǐng)指定有意義的線程名稱(chēng)，方便出錯(cuò)時(shí)回溯。

正例：

public class TimerTaskThread extends Thread {public TimerTaskThread() {super.setName("TimerTaskThread");...} } ? ?

3. 【強(qiáng)制】線程資源必須通過(guò)線程池提供，不允許在應(yīng)用中自行顯式創(chuàng)建線程。

說(shuō)明：使用線程池的好處是減少在創(chuàng)建和銷(xiāo)毀線程上所花的時(shí)間以及系統(tǒng)資源的開(kāi)銷(xiāo)，解決資源不足的問(wèn)題。如果不使用線程池，有可能造成系統(tǒng)創(chuàng)建大量同類(lèi)線程而導(dǎo)致消耗完內(nèi)存或者“過(guò)度切換”的問(wèn)題。

4. 【強(qiáng)制】線程池不允許使用 Executors 去創(chuàng)建，而是通過(guò) ThreadPoolExecutor 的方式，這樣的處理方式讓寫(xiě)的同學(xué)更加明確線程池的運(yùn)行規(guī)則，規(guī)避資源耗盡的風(fēng)險(xiǎn)。

說(shuō)明： Executors 返回的線程池對(duì)象的弊端如下：

1） FixedThreadPool 和 SingleThreadPool :

允許的請(qǐng)求隊(duì)列長(zhǎng)度為 Integer.MAX_VALUE ，可能會(huì)堆積大量的請(qǐng)求，從而導(dǎo)致 OOM 。

2） CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool :

允許的創(chuàng)建線程數(shù)量為 Integer.MAX_VALUE ，可能會(huì)創(chuàng)建大量的線程，從而導(dǎo)致 OOM 。

5. 【強(qiáng)制】 SimpleDateFormat 是線程不安全的類(lèi)，一般不要定義為 static 變量，如果定義為static ，必須加鎖，或者使用 DateUtils 工具類(lèi)。

正例：注意線程安全，使用 DateUtils 。亦推薦如下處理：

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

說(shuō)明：如果是 JDK 8 的應(yīng)用，可以使用 Instant 代替 Date ， LocalDateTime 代替 Calendar ，DateTimeFormatter 代替 SimpleDateFormat ，官方給出的解釋： simple beautiful strong immutable thread - safe 。

6. 【強(qiáng)制】高并發(fā)時(shí)，同步調(diào)用應(yīng)該去考量鎖的性能損耗。能用無(wú)鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就不要用鎖；能鎖區(qū)塊，就不要鎖整個(gè)方法體；能用對(duì)象鎖，就不要用類(lèi)鎖。

說(shuō)明：盡可能使加鎖的代碼塊工作量盡可能的小，避免在鎖代碼塊中調(diào)用 RPC 方法。

7. 【強(qiáng)制】對(duì)多個(gè)資源、數(shù)據(jù)庫(kù)表、對(duì)象同時(shí)加鎖時(shí)，需要保持一致的加鎖順序，否則可能會(huì)造成死鎖。

說(shuō)明：線程一需要對(duì)表 A 、 B 、 C 依次全部加鎖后才可以進(jìn)行更新操作，那么線程二的加鎖順序也必須是 A 、 B 、 C ，否則可能出現(xiàn)死鎖。

8. 【強(qiáng)制】并發(fā)修改同一記錄時(shí)，避免更新丟失，需要加鎖。要么在應(yīng)用層加鎖，要么在緩存加鎖，要么在數(shù)據(jù)庫(kù)層使用樂(lè)觀鎖，使用 version 作為更新依據(jù)。

說(shuō)明：如果每次訪問(wèn)沖突概率小于 20%，推薦使用樂(lè)觀鎖，否則使用悲觀鎖。樂(lè)觀鎖的重試次數(shù)不得小于 3 次。

9. 【強(qiáng)制】多線程并行處理定時(shí)任務(wù)時(shí)， Timer 運(yùn)行多個(gè) TimeTask 時(shí)，只要其中之一沒(méi)有捕獲拋出的異常，其它任務(wù)便會(huì)自動(dòng)終止運(yùn)行，使用 ScheduledExecutorService 則沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。

10. 【推薦】使用 CountDownLatch 進(jìn)行異步轉(zhuǎn)同步操作，每個(gè)線程退出前必須調(diào)用 countDown方法，線程執(zhí)行代碼注意 catch 異常，確保 countDown 方法被執(zhí)行到，避免主線程無(wú)法執(zhí)行至 await 方法，直到超時(shí)才返回結(jié)果。

說(shuō)明：注意，子線程拋出異常堆棧，不能在主線程 try - catch 到。

11. 【推薦】避免 Random 實(shí)例被多線程使用，雖然共享該實(shí)例是線程安全的，但會(huì)因競(jìng)爭(zhēng)同一seed 導(dǎo)致的性能下降。

說(shuō)明： Random 實(shí)例包括 java . util . Random 的實(shí)例或者 ?Math . random() 的方式。

正例：在 JDK 7 之后，可以直接使用 API ThreadLocalRandom ，而在 ?JDK 7 之前，需要編碼保證每個(gè)線程持有一個(gè)實(shí)例。

12. 【推薦】在并發(fā)場(chǎng)景下，通過(guò)雙重檢查鎖（double - checked locking）實(shí)現(xiàn)延遲初始化的優(yōu)化問(wèn)題隱患 ( 可參考 ?The " Double - Checked Locking is Broken " ?Declaration) ，推薦解決方案中較為簡(jiǎn)單一種（適用于 JDK 5 及以上版本），將目標(biāo)屬性聲明為 ?volatile 型。

反例：

class Singleton {private Helper helper = null;public Helper getHelper() {if (helper == null) synchronized(this) {if (helper == null)helper = new Helper();}return helper;} // other methods and fields... }

13. 【參考】 volatile 解決多線程內(nèi)存不可見(jiàn)問(wèn)題。對(duì)于一寫(xiě)多讀，是可以解決變量同步問(wèn)題，但是如果多寫(xiě)，同樣無(wú)法解決線程安全問(wèn)題。如果是 count ++操作，使用如下類(lèi)實(shí)現(xiàn)：

AtomicInteger count = ?new AtomicInteger(); count . addAndGet( 1 ); ?如果是 JDK 8，推薦使用 LongAdder 對(duì)象，比 AtomicLong 性能更好（減少樂(lè)觀鎖的重試次數(shù) ）。

14. 【參考】 ?HashMap 在容量不夠進(jìn)行 resize 時(shí)由于高并發(fā)可能出現(xiàn)死鏈，導(dǎo)致 CPU 飆升，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以使用其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或加鎖來(lái)規(guī)避此風(fēng)險(xiǎn)。

15. 【參考】 ThreadLocal 無(wú)法解決共享對(duì)象的更新問(wèn)題， ThreadLocal 對(duì)象建議使用 static修飾。這個(gè)變量是針對(duì)一個(gè)線程內(nèi)所有操作共享的，所以設(shè)置為靜態(tài)變量，所有此類(lèi)實(shí)例共享此靜態(tài)變量，也就是說(shuō)在類(lèi)第一次被使用時(shí)裝載，只分配一塊存儲(chǔ)空間，所有此類(lèi)的對(duì)象 ( 只要是這個(gè)線程內(nèi)定義的 ) 都可以操控這個(gè)變量。

并發(fā)處理

1. 【強(qiáng)制】獲取單例對(duì)象需要保證線程安全，其中的方法也要保證線程安全。

說(shuō)明：資源驅(qū)動(dòng)類(lèi)、工具類(lèi)、單例工廠類(lèi)都需要注意。

2. 【強(qiáng)制】創(chuàng)建線程或線程池時(shí)請(qǐng)指定有意義的線程名稱(chēng)，方便出錯(cuò)時(shí)回溯。

正例：

public class TimerTaskThread extends Thread {

? ?public TimerTaskThread() {

? ? ? ?super.setName("TimerTaskThread");

? ? ? ?...

? ?}

} ? ?

3. 【強(qiáng)制】線程資源必須通過(guò)線程池提供，不允許在應(yīng)用中自行顯式創(chuàng)建線程。

說(shuō)明： Executors 返回的線程池對(duì)象的弊端如下：

1） FixedThreadPool 和 SingleThreadPool :

允許的請(qǐng)求隊(duì)列長(zhǎng)度為 Integer.MAX_VALUE ，可能會(huì)堆積大量的請(qǐng)求，從而導(dǎo)致 OOM 。

2） CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool :

允許的創(chuàng)建線程數(shù)量為 Integer.MAX_VALUE ，可能會(huì)創(chuàng)建大量的線程，從而導(dǎo)致 OOM 。

5. 【強(qiáng)制】 SimpleDateFormat 是線程不安全的類(lèi)，一般不要定義為 static 變量，如果定義為static ，必須加鎖，或者使用 DateUtils 工具類(lèi)。

正例：注意線程安全，使用 DateUtils 。亦推薦如下處理：

private static final ThreadLocal<DateFormat> df = new ThreadLocal<DateFormat>() {

? ?@ Override

? ?protected DateFormat initialValue() {

? ? ? ?return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

? ?}

}; ?

說(shuō)明：盡可能使加鎖的代碼塊工作量盡可能的小，避免在鎖代碼塊中調(diào)用 RPC 方法。

7. 【強(qiáng)制】對(duì)多個(gè)資源、數(shù)據(jù)庫(kù)表、對(duì)象同時(shí)加鎖時(shí)，需要保持一致的加鎖順序，否則可能會(huì)造成死鎖。

說(shuō)明：如果每次訪問(wèn)沖突概率小于 20%，推薦使用樂(lè)觀鎖，否則使用悲觀鎖。樂(lè)觀鎖的重試次數(shù)不得小于 3 次。

說(shuō)明：注意，子線程拋出異常堆棧，不能在主線程 try - catch 到。

11. 【推薦】避免 Random 實(shí)例被多線程使用，雖然共享該實(shí)例是線程安全的，但會(huì)因競(jìng)爭(zhēng)同一seed 導(dǎo)致的性能下降。

說(shuō)明： Random 實(shí)例包括 java . util . Random 的實(shí)例或者 ?Math . random() 的方式。

正例：在 JDK 7 之后，可以直接使用 API ThreadLocalRandom ，而在 ?JDK 7 之前，需要編碼保證每個(gè)線程持有一個(gè)實(shí)例。

反例：

class Singleton {

? ?private Helper helper = null;

? ?public Helper getHelper() {

? ? ? ?if (helper == null) synchronized(this) {

? ? ? ? ? ?if (helper == null)

? ? ? ? ? ? ? ?helper = new Helper();

? ? ? ?}

? ? ? ?return helper;

? ?}

// other methods and fields...

}

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的阿里巴巴对Java编程【并发处理】的规约的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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