多线程并发问题分析与总结

一、结论总结

  • 并发问题往往是由于多个线程对一个状态变量同时进行读和写操作。多线程并发读和写,会导致时序不稳定,造成超出预期的结果。
  • 如果一个变量有可能被多个线程并发读写,那么这个变量状态就是不稳定的,就可能产生并发问题。此时就需要使用锁或者从代码逻辑上保证读和写的稳定性、保证时序。
  • 大部分业务场景都是需要先完成对状态变量的写操作,然后进行读操作。如果并发问题 读操作早于写操作执行,那么就会出现逻辑异常。

二、问题发生的场景

  • 线程切换场景。当发生线程切换时,就需要考虑是否存在逻辑依赖的场景。新线程读写的变量,是否老的线程也会进行读写,如果是这样的,那么需要考虑逻辑顺序。场景举例:向handler线程发送消息时、new Thread() 、线程池等场景。
  • 多任务使用多线程并发执行场景。多任务多线程并发执行场景,往往需要所有任务执行完成之后,再进行后续的业务。此时就需要关注多线程对状态变量的读写操作。同步屏障 CyclicBarrier 就是为这种场景服务的。场景举例:多线程计算数据,最后合并计算结果的场景。

三、解决方案

目标:保证状态变量的读和写不会出现并发的情况,然后通过业务逻辑保证时序稳定。

  • 第一种:让状态变量 只在同一个线程中进行读和写操作,同线程操作自然不存在并发问题。
  • 第二种:多线程加锁,状态变量的读和写使用同一把锁进行保护,保证不出现并发的情况,但是不一定能保证时序稳定。
  • 第三种:从业务逻辑上,保证状态变量的读和写操作顺序是稳定的。

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