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在Java里并发编程的常见问题有哪些_Java多线程编程中的挑战解析

P粉602998670

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发布时间:2026-02-09 15:17:47

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来源于php中文网

原创

线程安全问题源于共享变量的非原子读写与内存可见性缺失,需用synchronized、无锁类(如ConcurrentHashMap)、volatile(仅限简单场景)等解决;死锁须按序加锁或超时重试;线程池应手动配置有界队列与合理拒绝策略;wait/notify必须用while循环重检条件并配notifyAll。

在java里并发编程的常见问题有哪些_java多线程编程中的挑战解析

线程安全问题:共享变量被意外修改

多个线程同时读写同一个 ArrayList 或普通对象字段时,不加同步会导致数据错乱、丢失更新,甚至 ConcurrentModificationException。这不是偶发 bug,而是内存可见性与原子性缺失的必然结果。

  • synchronized 块或方法保护临界区,但注意锁对象是否唯一(比如不要用 this 锁一个可变引用)
  • 优先考虑无锁方案:如用 ConcurrentHashMap 替代 HashMapAtomicInteger 替代 int 计数器
  • volatile 只能保证可见性和禁止重排序,不能保证复合操作(如 i++)的原子性

死锁:两个线程互相等待对方释放锁

典型场景是线程 A 持有锁 L1 并尝试获取 L2,同时线程 B 持有 L2 并尝试获取 L1。JVM 不会自动检测或中断,程序会永久挂起。

  • 按固定顺序获取锁(例如总是先锁 id 小的对象),避免循环等待
  • 使用 tryLock(long, TimeUnit) 设定超时,失败后释放已持锁并重试或退避
  • 避免在持有锁时调用外部方法(尤其是不可控的回调),防止隐藏锁依赖

线程池配置不当:OOM 或响应延迟飙升

Executors.newFixedThreadPool(10) 看似稳妥,但若任务阻塞(如等待数据库响应)、队列无界,会导致线程数不变但堆积任务耗尽堆内存;而 newCachedThreadPool() 在高并发下可能创建数千线程,触发系统级资源耗尽。

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  • 明确业务最大并发量和平均响应时间,用 ThreadPoolExecutor 手动构造,设置有界队列(如 ArrayBlockingQueue
  • 拒绝策略别只用默认 AbortPolicy,根据场景选 CallerRunsPolicy(让调用线程自己执行)或自定义降级逻辑
  • 监控 getActiveCount()getQueue().size(),而非仅看 CPU 使用率

虚假唤醒与条件等待失效:wait/notify 的经典陷阱

wait() 等待某个条件成立时,如果没用 while 循环重检条件,可能因虚假唤醒或信号丢失导致线程在条件不满足时继续执行,引发逻辑错误。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 永远用 while (condition) { obj.wait(); },而不是 if
  • notify() 只唤醒一个线程,无法保证唤醒的是需要该信号的那个;多数场景应改用 notifyAll()
  • 条件变量必须与同一把锁关联,且 wait() 前必须已持有该锁
实际写并发代码时,最难的往往不是语法,而是对“谁在什么时候看到什么值”的精确建模。很多问题在线程数少、负载低时完全不暴露,一上生产就崩。别迷信工具类封装,得清楚 synchronized 底层怎么刷缓存、volatile 怎么插入内存屏障、ForkJoinPool 怎么偷任务——否则调参和排查都靠猜。

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