多線程饑餓與Java多線程活鎖

線程饑餓

線程饑餓是指線程一直無法獲得所需要的資源導致任務一直無法執行的一種活性故障。

線程饑餓的一個典型例子就是在高爭用環境中使用非公平模式的讀寫鎖.讀寫鎖默認情況下采用非公平調度模式,如果這些線程對鎖的爭用程度比較高,有可能會出現讀鎖總是搶先執行,而寫鎖始終無法獲得的情況,導致一直無法更新數據.非公平鎖可以支持更高的吞吐率,也可能導致某些線程始終無法獲得資源鎖。

在高爭用環境中,由于線程優先級設置不當,可能會導致優先級低的線程一直無法獲得CPU執行權,出現了線程饑餓的情況。

package com.wkcto.threadactivity.starvation;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * 線程饑餓
 * 由于線程所需要的資源一直無法獲得導致線程一直處于等待狀態
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //創建只有一個線程的線程池
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        //向線程池中添加取數據任務與添加數據的任務
        executorService.submit(new TakeDataTask());
        executorService.submit(new AddDataTask());
        executorService.shutdown();
    }

    //創建一個阻塞隊列
    private static final BlockingQueue<Integer> QUEUE = new ArrayBlockingQueue<>(10);
    //定義一個向阻塞隊列中添加數據的任務
    private static class AddDataTask implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getId() +  " 編號的線程執行添加數據的任務");
            try {
                QUEUE.put(123);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    //定義從隊列中取數據的任務
    private static class  TakeDataTask implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println( Thread.currentThread().getId()  + " 編號的線程執行取數據的任務");
            try {
                Integer data = QUEUE.take();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

活鎖

活鎖是指線程一直處于運行狀態,但是任務卻一直無法進展的一種活性故障,即產生活鎖的線程一直做無用功。

線程在爭取所需要的資源過程中,如果”屢戰屢敗,屢敗屢戰”,線程一直在申請其所需要資源而一直未申請成功,那么線程饑餓實際上就演變為活鎖。

類似于兩人過獨木橋。