再读《Java并发编程实践》

近日又看了一次《Java并发编程实践》这本书，以前看过这本书，并没有全部看完，只是选择性的看了几个章节。这一次有所不同，几乎将整本书都看完，而且还做了内容摘要和笔记，这样看下来，还是有不少的收获，一是对有些知识理解的更加深入了，另外发现不少的有意思的东西，比如条件队列，无界线程池的使用等，现在分享给大家。

条件队列

条件队列，其实就是线程队列，每个对象都有一个内置锁，与内置所关联的还有一个条件队列。当你线程进入同步方法或同步块中执行时，也就表示该线程已经获取了内置锁，然后因为某个线程某一条件没有满足时，线程调用wait方法，那么此时线程将进入条件队列中，等待其他的线程在同一个条件队列上调用notifyAll，notify方法。当线程从条件队列被唤醒了，那么线程将又去竞争对象锁，如果成功获取锁，那么将继续检测条件是否为真，如果为真，那么线程将继续执行，否则又将调用wait方法重新阻塞。调用的伪代码如下：

while(true){
	if(!condition){//条件是否为真
		wait();
		continue;
	}
	//执行其他业务操作。
}

在面试的过程当中，也遇到与此相关的问题，就是问wait，sleep方法有何区别。其中一个重要区别就是调用wait方法需要持有锁，而sleep不需要。现在才彻底明白了，Object中的wait，notify，notifyAll方法是针对对象的条件队列上的线程间的协作方法。wait方法是阻塞线程，然后将线程加入条件队列，而notify，notifyAll则唤醒条件队列中一个或全部线程，让其去竞争锁。

Condition类

Condition类，一直以来，我都不知道这个类做什么用的，说出来还真有点好笑，无知。引入这个对象就是为了弥补一个对象上只能有一个条件队列的问题，也就是说在多个条件谓词上等待的线程都在同一个条件队列，所以在选择notify，notifyAll唤醒条件队列上的线程时，最好选择notifyAll，而不是notify。如果你选择notify唤醒某一个线程，而唤醒的线程并不在同一个条件谓词上等待，当唤醒的线程检查条件谓词时，并不能返回真，这将导致一次无效的线程唤醒操作。

通过Lock.newCondition方法可以在一个锁对象上创建多个条件队列，让在同一个条件谓词上等待的线程都在同一条件队列，这样你就可以安全的使用signal方法，而不是signalAll方法来唤醒线程了。

无界线程池

当线程池无限扩大时，势必耗尽内存，就是没有耗尽内存，也会因为线程过多导致频繁的线程上下文切换，性能也影响，所以在使用无界线程池需要特别的注意。另外使用无界线程池也能够解决一些问题，比如加入队列中的任务有依赖，或者任务在线程池的执行过程当中时，将子任务又加入队列并等待子任务的执行完成，如果单线程的线程池或只有少量线程的线程池，那么极容易出现死锁的问题，将有可能出现运行中的任务都在等待队列中任务的执行完成，而线程池中已经没有多余的线程执行队列中的任务了，那么程序将不能继续往下执行了。如果是无界线程池，就不存在这个问题，因为可以通过创建的新的线程去执行队列中的任务。

另外当使用无界队列时，可以考虑将队列的长度设置短一些，或者设置为同步队列，这样就可以让任务快速得到执行，提供程序的响应性。

ABA的问题

以前我觉得这不是一个问题，使用CAS（比较并交换）方式更新变量时候（乐观锁修改数据记录也一样），从读取变量到变量通过CAS设置的过程当中，如果变量值已经发生了变化（其他线程修改此变量值），那么CAS操作将会失败，如果变量没有发生变化，那么CAS操作将会成功。ABA的问题就是某一线程已经修改变量值，但在之后又被修改回原来的值，也就说变量原值为A，修改为值B后，又被修改值A，变量的值没有变化，但是变量确实已经修改过了，在这种情况下，CAS操作也会成功，对于大多数情况，这都是没有问题。假设这样一个情况，内存地址10000开始的两个字节存放某一变量的开始地址20000，修改为30000后，又修改为20000，但是内存地址20000所指向地址空间的变量已经被修改为其他值，如果根据地址值作为修改依据，那么将会覆盖此变量值。其实解决的办法也很简单，就是加入版本号，每次修改后，版本后都会增加，这样就解决了ABA问题的出现。另外JDK中也提供AtomicStampedReference以及AtomicMarkableReference支持原子性的更新两个变量。

不可中断阻塞的处理

JDK中有些操作是可以响应中断的，比如BlockingQueue中的put，take方法。有些则不能，比如对象的内置锁阻塞等，但是可以通过某些方式来中断阻塞中线程。

最为常见的不可中断的阻塞有套接字上的读取和写入操作，但是可以通过关闭套接字的方式间接中断线程，当关闭底层的套接字时，在其上读取或写入的线程将收到一个SocketException，这样就可以让阻塞的线程提前返回。

另外还有Selector.select方法上的阻塞，可以通过调用其上的close或wakeup方式，让其抛出一个异常就可以提前返回。至于在对象的内置锁阻塞的线程，并没有一种中断阻塞的线程。可通过换用Lock类来解决这个问题。

全文完。