《代码整洁之道》阅读笔记——第13章：并发编程

13.1 为什么要并发

1、并发是一种解耦策略，把做什么和何时做分解开，进而改进应用程序的吞吐量和结构。我理解的吞吐量是同时执行的任务数量。
2、关于并发：（1）并发会在性能和编写额外代码上增加一些开销；（2）正确的并发是复杂的，即便对于简单的问题也是如此；（3）并发缺陷并非总能重现，所以常被看做偶发事件而忽略，未被当作真的缺陷看待；（4）并发常常需要对设计策略的根本性修改。

13.2 并发编程所面临的挑战

多个线程之间的相互影响。

13.3 并发防御原则

1、单一权责原则（SRP）：类/方法/组件应当只有一个修改的理由。而并发设计足够复杂，足以成为修改的理由，因此需要将并发相关代码与其它代码分开。
2、限制数据作用域：当多个线程修改共享对象时可能出现干扰，此时需要使用关键字synchronized在代码中保护一块使用共享对象的临界区，然而需要谨记封装，严格限制对可能被共享的数据的访问。
3、使用数据复本：复制对象并以只读的方式对待，然后从多个线程收集所有复本的结果，并在单个线程中合并这些结果。
4、线程应尽可能的独立：让每个线程在自己的世界中存在，不与其它线程共享数据。

13.4 了解Java库

（1）使用类库提供的线程安全群集；（2）使用executor framework执行无关任务；（3）尽可能使用非锁定解决方案；（4）有几个类并不是线程安全的。

13.5 了解执行模型

1、基础定义：（1）限定资源，并发环境中固定尺寸或数量的资源；（2）互斥，每一时刻仅有一个线程能访问共享数据或共享资源；（3）线程饥饿，一个或一组线程在很长时间内或永久被禁止；（4）死锁，两个或多个线程互相等待执行结束；（5）活锁，执行次序一致的线程，每个都想要起步，但发现其他线程已经在路上。
生产者-消费者模型：一个或多个生产者线程创建某些工作，并置于缓存或队列中；一个或多个消费者线程从队列中获取并完成这些工作。生产者和消费者之间的队列是一种限定资源。
读者-作者模型：存在一个主要为读者线程提供信息源，但只偶尔被作者线程更新的共享资源，吞吐量就是个问题。因为读者线程去读作者线程正在更新的信息（反之亦然）是一个难以平衡的工作，挑战之处在于平衡读者线程和作者线程的需求，实现正确操作，提供合理的吞吐量，避免线程饥饿。
宴席哲学家：其是经典的同步问题之一。在企业级应用中如果不用心设计就会出现哲学家进餐问题，造成死锁、活锁、吞吐量和效率低等问题。

13.6 警惕同步方法之间的依赖

避免使用一个共享对象的多个方法。若不可避免，应按如下方式进行：（1）基于客户端的锁定；（2）基于服务端的锁定；（3）适配服务端。

13.7 保持同步区域微小

将同步延展到最小临界区范围之外，会增加资源争用、降低执行效率。

13.8 很难编写正确的关闭代码

平静关闭系统很难做到，比如父线程等待全部子线程结束，然后关闭系统，但是只要有一个子线程出现死锁时，父线程将永远等待下去。因此在编写平静关闭的并发代码时，尽早考虑关闭问题，尽早令其正常工作。

13.9 测试线程代码

1、将伪失败看作可能的线程问题，不要将系统错误归咎于偶发事件。
2、先使非线程代码可工作，注意不要同时追踪非线程缺陷和线程缺陷。
3、编写可插拔的线程代码，编写可在数个配置环境下运行的线程代码。
4、编写可调整的线程代码，允许线程数量可调整，允许线程依据吞吐量和系统使用率自我调整。
5、运行多于处理器数量的线程，任务交换越频繁，越有可能找到错过临界区或导致死锁的代码。
6、在不同平台上运行。尽早并经常在所有目标平台上运行线程代码。
7、装置试错代码。（1）硬编码；（2）自动化。