Java并发编程规范:线程与锁的使用指南

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"Java并发编程规范,主要涵盖了线程创建、线程池使用、异常处理、锁机制、线程安全和并发工具的正确使用。这些规范旨在提高代码的可读性、可维护性和系统性能。" Java并发规范是保证多线程程序正确性和效率的关键指导原则。以下是对这些规则的详细解释: 1. **创建线程或线程池时指定有意义的线程名称**:线程名便于调试和日志记录,当出现问题时,可以通过线程名快速定位问题来源。对于线程池,使用自定义`ThreadFactory`可以确保线程创建时遵循统一的命名规则。 2. **尽量使用线程池来创建线程**:线程池可以有效管理线程资源,防止过度创建导致资源耗尽。避免直接使用`Thread`,而是使用`ThreadPoolExecutor`,以实现线程的复用和管理,提高系统效率。 3. **避免使用Executors创建线程池**:这是因为`Executors`提供的静态工厂方法可能创建不合适的线程池类型,可能导致资源耗尽。推荐使用`ThreadPoolExecutor`直接配置参数创建线程池。 4. **正确停止线程**:线程不应无限制运行,而应有明确的结束条件。可以使用`Thread.interrupt()`方法通知线程中断,或者设置共享变量来告知线程停止执行。 5. **编写可停止的Runnable**:处理`InterruptedException`并检查线程状态,避免阻塞操作。在循环和阻塞操作前检查`Thread.isInterrupted()`,以响应中断请求。 6. **Runnable中必须捕获所有异常**:未被捕获的异常会导致线程意外终止,影响系统稳定性。应使用`try-catch`捕获异常,并适当处理。 7. **使用ThreadLocal存储全局非线程安全对象**:ThreadLocal为每个线程提供独立的变量副本,避免多线程环境下共享对象引发的竞态条件。 8. **减少锁的粒度**:尽可能缩小锁的范围,只保护必要的代码块,减少锁竞争,提高并发性能。优先使用对象锁而非类锁,以降低锁冲突的可能性。 9. **选择分离锁、分散锁或无锁数据结构**:分离锁(如`ReentrantReadWriteLock`)允许更细粒度的并发访问,分散锁(如`ConcurrentHashMap`)避免了全局锁的开销,无锁数据结构(如`Atomic`系列)利用CAS操作实现并发修改。 10. **使用ThreadLocal避免锁**:ThreadLocal变量为每个线程提供独立的副本,避免了线程间同步的需要。 11. **避免死锁**:避免持有多个锁并请求其他锁的情况,使用死锁检测工具进行分析和预防。 12. **正确使用volatile和AtomicXX系列**:volatile确保了内存可见性,但不能保证原子性;AtomicXX系列提供原子操作,适合单变量的并发更新。 13. **延时初始化的正确做法**:使用`Lazy Initialization Holder Class`模式或`AtomicReference`来安全地延迟初始化对象,防止双重检查锁定问题。 遵循这些并发编程规范,可以提升Java多线程程序的健壮性、可维护性和执行效率。在实际开发中,结合JDK提供的并发工具类,如`Semaphore`、`CountDownLatch`等,可以构建更加高效、稳定的并发系统。