多线程饥饿与Java多线程活锁

线程饥饿

线程饥饿是指线程一直无法获得所需要的资源导致任务一直无法执行的一种活性故障。

线程饥饿的一个典型例子就是在高争用环境中使用非公平模式的读写锁.读写锁默认情况下采用非公平调度模式,如果这些线程对锁的争用程度比较高,有可能会出现读锁总是抢先执行,而写锁始终无法获得的情况,导致一直无法更新数据.非公平锁可以支持更高的吞吐率,也可能导致某些线程始终无法获得资源锁。

在高争用环境中,由于线程优先级设置不当,可能会导致优先级低的线程一直无法获得CPU执行权,出现了线程饥饿的情况。

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;

/**
 * 线程饥饿
 * 由于线程所需要的资源一直无法获得导致线程一直处于等待状态
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //创建只有一个线程的线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        //向线程池中添加取数据任务与添加数据的任务
        executorService.submit(new TakeDataTask());
        executorService.submit(new AddDataTask());
        executorService.shutdown();
    }

    //创建一个阻塞队列
    private static final BlockingQueue<Integer> QUEUE = new ArrayBlockingQueue<>(10);
    //定义一个向阻塞队列中添加数据的任务
    private static class AddDataTask implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getId() +  " 编号的线程执行添加数据的任务");
            try {
                QUEUE.put(123);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    //定义从队列中取数据的任务
    private static class  TakeDataTask implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println( Thread.currentThread().getId()  + " 编号的线程执行取数据的任务");
            try {
                Integer data = QUEUE.take();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

活锁

活锁是指线程一直处于运行状态,但是任务却一直无法进展的一种活性故障,即产生活锁的线程一直做无用功。

线程在争取所需要的资源过程中,如果”屡战屡败,屡败屡战”,线程一直在申请其所需要资源而一直未申请成功,那么线程饥饿实际上就演变为活锁。

类似于两人过独木桥。