码农翻身之我是一个线程 --- 读书笔记

灰太狼 2022-04-18 00:14 267阅读 0赞

## 码农翻身之我是一个线程 ##

### 文章目录 ###

*   *  码农翻身之我是一个线程
     *   *  1. "我"的宿命 ----> 处理包裹
         *   *  1.1 计算机世界规则
             *  1.2 "我"的处理流程图
         *  2. "我"的小伙伴们
         *  3. "锁"出的问题
         *   *  3.1 存取款操作需加锁后执行，例如：
             *  3.2 死锁的发生
             *  3.3 死锁的解决：新规则

### 1. "我"的宿命 ----> 处理包裹 ###

#### 1.1 计算机世界规则 ####

1.  不知何时被选中执行任务
2.  执行过程中随时可能被打断
3.  有硬盘、数据库等耗时操作需要让出CPU等待
4.  数据来了也得等CPU挑选

#### 1.2 "我"的处理流程图 ####

!["我"的处理流程图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI0NTA0NDUz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 2. "我"的小伙伴们 ###

1.  Memcached 线程: 分布式缓存用户数据
2.  数据库连接线程: 他们也有一个线程池

### 3. "锁"出的问题 ###

#### 3.1 存取款操作需加锁后执行，例如： ####

1 没加锁时操作情况

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>线程1：存入300元</th> 
   <th>线程2：取出200元</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>获取当前余额：1000</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>计算最新余额：1000 + 300 = 1300</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>线程中断，等待下次系统挑中执行</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>获取当前余额：1000</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>计算最新余额：1000 - 200 = 800</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>线程中断，等待下次被系统挑中执行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>再次执行，更新余额：<strong>1300</strong></td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>再次执行，更新余额：<strong>800</strong> (存的钱丢了)</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

2 加锁时操作情况

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>线程1：存入300元</th> 
   <th>线程2：取出200元</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>获取账户A的锁：成功</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>获取当前余额：1000</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>计算最新余额：1000 + 300 = 1300</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>线程中断，等待下次系统挑中执行</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>获取账户A的锁：失败，进入阻塞状态</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>被系统选中，更新余额：<strong>1300</strong></td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>释放账户A的锁</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>获取账户A的锁：成功</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>获取当前余额：1300</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>计算最新余额：1300 - 200 = 1100</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>更新余额：<strong>1100</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>释放账户A的锁</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 3.2 死锁的发生 ####

见下图：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>线程1：演员 -&gt; 导演</th> 
   <th>线程2：导演 -&gt; 演员</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>获取演员的锁：成功</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>线程中断，等待下次系统挑中执行</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>获取导演的锁：成功</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>线程中断，等待下次系统挑中执行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>获取导演的锁：失败，继续等待</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>获取演员的锁：失败，继续等待</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*最终只好干掉一个线程，来保证正常执行*

#### 3.3 死锁的解决：新规则 ####

至此，新建立一个规则：获取资源的锁之前，必须先让所有资源统一进入一个算法，计算资源的优先级；并且永远按照从大到小的方式获取锁。如下表所示：

*PS: 这里假设导演的优先级大于演员的优先级*

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>线程1：演员 -&gt; 导演</th> 
   <th>线程2：导演 -&gt; 演员</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>获取导演的锁：成功</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>线程中断，等待下次系统挑中执行</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>获取导演的锁：失败，继续等待</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>获取演员的锁：成功</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>执行转账</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>释放演员的锁</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>释放导演的锁</td> 
   <td>——</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>获取导演的锁：成功</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>获取演员的锁：成功</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>执行转账</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>释放演员的锁</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>——</td> 
   <td>释放导演的锁</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

注意：1. 释放锁的时候最好是从优先级小的资源开始释放
         2. 所谓优先级的大小，实际就是将该资源变成一个数来比较，例如，用字符串的hashcode来比较。

> 后续内容更加精彩，江湖再见~

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