条件队列

一、状态依赖性管理

1.1、前提条件

类中一般有很多依赖于状态的方法，只有满足某些条件时才能正常执行。

比如说，在有界队列中的方法：

• put 方法调用前，必须满足 !isFull() 条件
• take 方法调用前，必须满足 !isEmpty() 条件

像 !isFull()、!isEmpty() 这种被操作依赖的状态条件，称为前提条件。

显式锁

一、内置锁的局限

• 无法中断一个正在等待内置锁的线程
• 无法实现非阻塞结构的加锁规则
• 无法实现公平性的锁等待

并发程序测试

一、并发程序测试

1.1 并发测试的挑战

• 潜在错误的发生具有不确定性，是随机的

1.2 并发测试的类型

1.2.1 安全性测试

• 安全性：不发生任何错误的行为
• 安全性测试：通常采用测试不变性条件和后验条件的形式，即判断某个类的行为在并发测试下，其状态是否与其规范一致

性能问题

一、性能优化

1.1 目的

• 提高程序的整体运行性能

1.2 原则

• 始终把安全性放在第一
• 程序正确后，再想办法提高运行速度

活跃性问题

一、死锁

1.1 死锁条件

• 互斥：资源是互斥的，只能被一个线程持有
• 占用且等待：线程占有一些资源后，在等待其他资源，等待过程中不会释放自己已占用的资源
• 不可剥夺：不可以强行剥夺已被线程占有的资源
• 循环等待：占用资源的线程在循环等待其他占用资源的线程释放资源

串行算法的并行化

一、并行化要求

• 递归的每次迭代都是独立的
• 将每个迭代拆分成任务并发执行

线程池的使用

一、默认线程池的弊端

并非所有任务都能适用于默认的执行策略，比如：

• 依赖性任务
• 线程封闭的任务
• 长时间运行的任务
• 使用线程本地变量的任务

这类任务往往需要指定特定的执行策略，否则可能会产生活跃性问题。

程序关闭

JVM 既可以正常关闭，也可以强行关闭。

正常关闭方式有：

• 最后一个“正常（非守护）”线程结束时
• 调用了 System.exit() 方法
• 通过其他特定于平台的方法（比如发送 SIGNAL 信号，或键入 CRTL + C）

服务停止

应用程序中通常会创建拥有多个线程的服务，比如线程池。

一般来说，服务的生命周期基本都比线程的生命周期要长。

当要停止服务时，服务拥有的这些线程也需要同时结束，所以服务应该要提供相应的生命周期方法，比如 shutdown()、shutdownNow() 这样的。

线程中断

中断线程，指的是向线程发起一个中断信号。

其目的是为了中断线程，对象是线程，而不是线程内运行的任务。