VJTools项目中的并发处理最佳实践指南-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gitblog_01125/article/details/148443238

VJTools项目中的并发处理最佳实践指南

vjtools The vip.com's java coding standard, libraries and tools 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vj/vjtools

前言

并发编程是Java开发中非常重要的一个领域，也是容易出现问题的重灾区。VJTools项目总结了一套关于并发处理的规范和实践经验，本文将对这些内容进行系统梳理和扩展讲解，帮助开发者更好地理解和应用这些并发编程的最佳实践。

一、线程创建与管理规范

1.1 线程命名的重要性

在创建线程或线程池时，必须为线程指定有意义的名称。这不仅仅是规范问题，更是线上问题排查的重要依据。

正确做法：

单线程直接设置名称
线程池使用ThreadFactory指定命名规则

// 单线程命名
Thread t = new Thread();
t.setName("order-process-thread");

// 线程池命名
ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactoryBuilder()
    .setNameFormat("payment-pool-%d").build();

1.2 优先使用线程池

直接创建线程会导致资源管理失控，应该始终优先使用线程池：

// 错误示范
new Thread(task).start();

// 正确做法
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
executor.execute(task);

对于定时任务，也应该使用ScheduledExecutorService而非Timer类，因为Timer存在单线程执行和异常传播的问题。

二、线程池的正确使用

2.1 避免使用Executors创建线程池

Executors工具类虽然方便，但隐藏了资源耗尽的风险：

| 线程池类型 | 问题 | |------------|------| | FixedThreadPool/SingleThreadPool | 无界队列可能导致OOM | | CachedThreadPool/ScheduledThreadPool | 无界线程数可能导致OOM |

推荐做法：

new ThreadPoolExecutor(
    corePoolSize,
    maxPoolSize,
    keepAliveTime,
    TimeUnit.SECONDS,
    new ArrayBlockingQueue<>(queueSize),
    threadFactory,
    new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
);

2.2 优雅停止线程池

正确的线程池关闭流程：

先调用shutdown()拒绝新任务
再调用shutdownNow()中断正在执行的任务
可配合awaitTermination()等待任务结束

三、线程安全编程实践

3.1 正确处理线程中断

实现可中断的Runnable需要注意：

在可能阻塞的操作前检查中断状态
正确处理InterruptedException
不要吞掉中断异常

错误示例：

public void run() {
    while(true) {  // 未检查中断状态
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            logger.warn("Interrupted", e); // 吞掉异常
        }
    }
}

正确实现：

public void run() {
    try {
        while (!Thread.interrupted()) {
            // 业务逻辑
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        Thread.currentThread().interrupt(); // 恢复中断状态
    }
}

3.2 捕获所有运行时异常

未捕获的异常会导致：

定时任务中断执行
线程池线程终止
日志丢失（仅打印到System.err）

解决方案：

executor.execute(() -> {
    try {
        // 业务代码
    } catch (Exception e) {
        logger.error("Task failed", e);
    }
});

四、并发工具与模式

4.1 ThreadLocal的正确使用

对于非线程安全的类（如SimpleDateFormat），可以使用ThreadLocal：

private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> DATE_FORMAT = 
    ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"));

public String formatDate(Date date) {
    return DATE_FORMAT.get().format(date);
}

注意每次使用前可能需要重置状态（如MessageDigest）。

4.2 锁优化技巧

锁粒度：尽量缩小锁范围
锁类型：优先使用对象锁而非类锁
锁分离：读写锁、分段锁等
无锁结构：Atomic类、ConcurrentHashMap等

4.3 volatile与原子类

volatile解决可见性问题
原子类解决复合操作的原子性问题

// 可见性
private volatile boolean running = true;

// 原子操作
private AtomicInteger counter = new AtomicInteger();
counter.incrementAndGet();

五、高级并发模式

5.1 延迟初始化方案

不推荐使用双重检查锁，推荐静态内部类方式：

public class Singleton {
    private static class Holder {
        static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    
    public static Singleton getInstance() {
        return Holder.INSTANCE;
    }
}