并发编程实战场景下的 5 大死敌

在多线程并发编程中，难免会遇到一些令人头疼的问题，比如临界区、阻塞、非阻塞、死锁、饥饿和活锁。这些问题会极大地影响程序的正确性和性能，如果处理不当，甚至会导致程序崩溃。

今天，我们就来聊一聊这 5 个并发编程中的 " 死敌 "，并探讨一些应对策略。

临界区

临界区是指一段代码，在同一时刻只能被一个线程执行。如果多个线程同时进入临界区，就会发生竞争，导致程序行为不可预测，甚至崩溃。

应对策略：

• 使用互斥锁：互斥锁是一种同步机制，可以确保同一时刻只有一个线程进入临界区。
• 使用无锁数据结构：无锁数据结构通过特殊的设计，可以避免使用互斥锁，从而提高并发性。

阻塞

阻塞是指一个线程在等待某个事件发生时，无法继续执行。在并发编程中，阻塞通常发生在等待锁、I/O 操作或其他资源时。

应对策略：

• 使用非阻塞 I/O：非阻塞 I/O 允许线程在等待 I/O 操作完成时继续执行其他任务。
• 使用异步编程：异步编程通过事件回调的方式，避免线程在等待事件发生时阻塞。

非阻塞

非阻塞是指一个线程在等待某个事件发生时，可以继续执行其他任务。这与阻塞相反，可以提高程序的并发性。

应对策略：

• 使用非阻塞 I/O：如上所述，非阻塞 I/O 允许线程在等待 I/O 操作完成时继续执行其他任务。
• 使用异步编程：异步编程通过事件回调的方式，避免线程在等待事件发生时阻塞。

死锁

死锁是指两个或多个线程互相等待对方释放资源，导致所有线程都无法继续执行。死锁的发生通常是由于资源竞争造成的。

应对策略：

• 预防死锁：通过合理安排资源分配和线程执行顺序，可以预防死锁的发生。
• 检测死锁：如果预防失败，可以采用死锁检测机制，及时发现和解除死锁。

饥饿

饥饿是指一个线程在长时间内无法获得资源，导致其无法执行。饥饿通常发生在资源分配不公平的情况下。

应对策略：

• 优先级调度：为高优先级的线程分配更多资源，防止低优先级线程长时间饥饿。
• 公平调度：采用公平调度算法，确保每个线程在一段时间内都能获得资源。

活锁

活锁是指两个或多个线程不断竞争资源，导致所有线程都在不停地执行，但无法取得进展。活锁与死锁类似，但死锁会导致线程停止执行，而活锁会导致线程不停地执行。

应对策略：

• 预防活锁：通过合理安排资源分配和线程执行顺序，可以预防活锁的发生。
• 检测活锁：如果预防失败，可以采用活锁检测机制，及时发现和解除活锁。

结语

临界区、阻塞、非阻塞、死锁和饥饿是并发编程中常见的 5 大问题。通过理解这些问题的成因和危害，并采用适当的应对策略，我们可以有效地避免这些问题，提高并发程序的正确性和性能。

掌握并发编程的这些 " 死敌 "，你将成为并发编程领域的 " 武林高手 "，在代码的江湖中纵横捭阖，所向披靡！