JAVA程序设计，多线程且避免死锁

JAVA中几种常见死锁及对策：解决死锁没有简单的方法，这是因为线程产生死锁都各有各的原因，而且往往具有很高的负载。大多数软件测试产生不了足够多的负载，所以不可能暴露所有的线程错误。在这里中，下面将讨论开发过程常见的4类典型的死锁和解决对策。(1)数据库死锁在数据库中，如果一个连接占用了另一个连接所需的数据库锁，则它可以阻塞另一个连接。如果两个或两个以上的连接相互阻塞，则它们都不能继续执行，这种情况称为数据库死锁。数据库死锁问题不易处理，通常数据行进行更新时，需要锁定该数据行，执行更新，然后在提交或回滚封闭事务时释放锁。由于数据库平台、配置的隔离级以及查询提示的不同，获取的锁可能是细粒度或粗粒度的，它会阻塞（或不阻塞）其他对同一数据行、表或数据库的查询。基于数据库模式，读写 *** 作会要求遍历或更新多个索引、验证约束、执行触发器等。每个要求都会引入锁。此外，其他应用程序还可能正在访问同一数据库模式中的某些对象，并获取不同应用程序所具有的锁。所有这些因素综合在一起，数据库死锁几乎不可能被消除了。值得庆幸的是，数据库死锁通常是可恢复的：当数据库发现死锁时，它会强制销毁一个连接（通常是使用最少的连接），并回滚其事务。这将释放所有与已经结束的事务相关联的锁，至少允许其他连接中有一个可以获取它们正在被阻塞的锁。由于数据库具有这种典型的死锁处理行为，所以当出现数据库死锁问题时，数据库常常只能重试整个事务。当数据库连接被销毁时，会抛出可被应用程序捕获的异常，并标识为数据库死锁。如果允许死锁异常传播到初始化该事务的代码层之外，则该代码层可以启动一个新事务并重做先前所有工作。当出现问题就重试，由于数据库可以自由地获取锁，所以几乎不可能保证两个或两个以上的线程不发生数据库死锁。此方法至少能保证在出现某些数据库死锁情况时，应用程序能正常运行。(2)资源池耗尽死锁客户端的增加导致资源池耗尽死锁是由于负载而造成的，即资源池太小，而每个线程需要的资源超过了池中的可用资源。假设连接池最多有10个连接，同时有10个对外部并发调用。这些线程中每一个都需要一个数据库连接用来清空池。现在，每个线程都执行嵌套的调用。则所有线程都不能继续，但又都不放弃自己的第一个数据库连接。这样，10个线程都将被死锁。研究此类死锁，会发现线程存储中有大量等待获取资源的线程，以及同等数量的空闲且未阻塞的活动数据库连接。当应用程序死锁时，如果可以在运行时检测连接池，就能确认连接池实际上已空。修复此类死锁的方法包括：增加连接池的大小或者重构代码，以便单个线程不需要同时使用很多数据库连接。或者可以设置内部调用使用不同的连接池，即使外部调用的连接池为空，内部调用也能使用自己的连接池继续。(3)单线程、多冲突数据库连接死锁对同一线程执行嵌套的调用有时出现死锁，此情形即使在非高负载系统中通常也会发生。当第一个（外部）连接已获取第二个（内部）连接所需要的数据库锁，则第二个连接将永久阻塞第一个连接，并等待第一个连接被提交或回滚，这就出现了死锁情形。因为数据库没有注意到两个连接之间的关系，所以数据库不会将此情形检测为死锁。这样即使不存在并发，此代码也将导致死锁。此情形有多种具体的变种，可以涉及多个线程和两个以上的数据库连接。(4)Java虚拟机锁与数据库锁冲突这种情形发生在数据库锁与Java虚拟机锁并存的时候。在这种情况下，一个线程占有一个数据库锁并尝试获取Java虚拟机锁。同时，另一个线程占有Java虚拟机锁并尝试获取数据库锁。此时，数据库发现一个连接阻塞了另一个连接，但由于无法阻止连接继续，所以不会检测到死锁。Java虚拟机发现同步的锁中有一个线程，并有另一个尝试进入的线程，所以即使Java虚拟机能检测到死锁并对它们进行处理，它还是不会检测到这种情况。　总而言之，JAVA应用程序中的死锁是一个大问题——它能导致整个应用程序慢慢终止，还很难被分离和修复，尤其是当开发人员不熟悉如何分析死锁环境的时候。五死锁的经验法则笔者在开发中总结以下死锁问题的经验。(1)对大多数的Java程序员来说最简单的防止死锁的方法是对竞争的资源引入序号,如果一个线程需要几个资源,那么它必须先得到小序号的资源,再申请大序号的资源。可以在Java代码中增加同步关键字的使用，这样可以减少死锁，但这样做也会影响性能。如果负载过重，数据库内部也有可能发生死锁。(2)了解数据库锁的发生行为。假定任何数据库访问都有可能陷入数据库死锁状况，但是都能正确进行重试。例如了解如何从应用服务器获取完整的线程转储以及从数据库获取数据库连接列表（包括互相阻塞的连接），知道每个数据库连接与哪个Java线程相关联。了解Java线程和数据库连接之间映射的最简单方法是向连接池访问模式添加日志记录功能。(3)当进行嵌套的调用时，了解哪些调用使用了与其它调用同样的数据库连接。即使嵌套调用运行在同一个全局事务中，它仍将使用不同的数据库连接，而不会导致嵌套死锁。(4)确保在峰值并发时有足够大的资源池。(5)避免执行数据库调用或在占有Java虚拟机锁时，执行其他与Java虚拟机无关的 *** 作。　最重要的是，多线程设计虽然是困难的，但在开始编程之前详细设计系统能够帮助你避免难以发现死锁的问题。死锁在语言层面上不能解决，就需要一个良好设计来避免死锁。

多个程序访问一个数据库出现死锁，你可以这么处理：

增加电脑整体性能配置，主板、网络、CPU/内存、电源都要好一些；

一些不是很重要的、可以设置延迟连接；

定时对数据库进行维护，优化；

程序也需要维护稳定，管理员工对程序的使用效率。

如果你正在负责一个基于SQL Server的项目 或者你刚刚接触SQL Server 你都有可能要面临一些数据库性能的问题 这篇文章会为你提供一些有用的指导（其中大多数也可以用于其它的DBMS）

在这里 我不打算介绍使用SQL Server的窍门 也不能提供一个包治百病的方案 我所做的是总结一些经验 关于如何形成一个好的设计 这些经验来自我过去几年中经受的教训 一直来 我看到许多同样的设计错误被一次又一次的重复

你了解你用的工具吗？

不要轻视这一点 这是我在这篇文章中讲述的最关键的一条 也许你也看到有很多的SQL Server程序员没有掌握全部的T SQL命令和SQL Server提供的那些有用的工具

什么？我要浪费一个月的时间来学习那些我永远也不会用到的SQL命令？？？ 你也许会这样说 对的 你不需要这样做 但是你应该用一个周末浏览所有的T SQL命令 在这里 你的任务是了解 将来 当你设计一个查询时 你会记起来 对了 这里有一个命令可以完全实现我需要的功能 于是 到MSDN查看这个命令的确切语法

不要使用游标

让我再重复一遍 不要使用游标 如果你想破坏整个系统的性能的话 它们倒是你最有效的首选办法 大多数的初学者都使用游标 而没有意识到它们对性能造成的影响 它们占用内存 还用它们那些不可思议的方式锁定表 另外 它们简直就像蜗牛 而最糟糕的是 它们可以使你的DBA所能做的一切性能优化等于没做 不知你是否知道每执行一次FETCH就等于执行一次SELECT命令？这意味着如果你的游标有 条记录 它将执行 次SELECT！如果你使用一组SELECT UPDATE或者DELETE来完成相应的工作 那将有效率的多

初学者一般认为使用游标是一种比较熟悉和舒适的编程方式 可很不幸 这会导致糟糕的性能 显然 SQL的总体目的是你要实现什么 而不是怎样实现

我曾经用T SQL重写了一个基于游标的存储过程 那个表只有 条记录 原来的存储过程用了 分钟才执行完毕 而新的存储过程只用了 秒钟 在这里 我想你应该可以看到一个不称职的程序员究竟在干了什么！！！

我们可以写一个小程序来取得和处理数据并且更新数据库 这样做有时会更有效 记住 对于循环 T SQL无能为力

我再重新提醒一下 使用游标没有好处 除了DBA的工作外 我从来没有看到过使用游标可以有效的完成任何工作

规范化你的数据表

为什么不规范化数据库？大概有两个借口 出于性能的考虑和纯粹因为懒惰 至于第二点 你迟早得为此付出代价 而关于性能的问题 你不需要优化根本就不慢的东西 我经常看到一些程序员 反规范化 数据库 他们的理由是 原来的设计太慢了 可结果却常常是他们让系统更慢了 DBMS被设计用来处理规范数据库的 因此 记住 按照规范化的要求设计数据库

不要使用SELECT

这点不太容易做到 我太了解了 因为我自己就经常这样干 可是 如果在SELECT中指定你所需要的列 那将会带来以下的好处

减少内存耗费和网络的带宽

你可以得到更安全的设计

给查询优化器机会从索引读取所有需要的列

了解你将要对数据进行的 *** 作

为你的数据库创建一个健壮的索引 那可是功德一件 可要做到这一点简直就是一门艺术 每当你为一个表添加一个索引 SELECT会更快了 可INSERT和DELETE却大大的变慢了 因为创建了维护索引需要许多额外的工作 显然 这里问题的关键是 你要对这张表进行什么样的 *** 作 这个问题不太好把握 特别是涉及DELETE和UPDATE时 因为这些语句经常在WHERE部分包含SELECT命令

不要给 性别 列创建索引

首先 我们必须了解索引是如何加速对表的访问的 你可以将索引理解为基于一定的标准上对表进行划分的一种方式 如果你给类似于 性别 这样的列创建了一个索引 你仅仅是将表划分为两部分 男和女 你在处理一个有 条记录的表 这样的划分有什么意义？记住 维护索引是比较费时的 当你设计索引时 请遵循这样的规则 根据列可能包含不同内容的数目从多到少排列 比如 姓名 省份 性别

使用事务

请使用事务 特别是当查询比较耗时 如果系统出现问题 这样做会救你一命的 一般有些经验的程序员都有体会 你经常会碰到一些不可预料的情况会导致存储过程崩溃

小心死锁

按照一定的次序来访问你的表 如果你先锁住表A 再锁住表B 那么在所有的存储过程中都要按照这个顺序来锁定它们 如果你（不经意的）某个存储过程中先锁定表B 再锁定表A 这可能就会导致一个死锁 如果锁定顺序没有被预先详细的设计好 死锁是不太容易被发现的

不要打开大的数据集

在CSDN技术论坛中 :） 一个经常被提出的问题是 我怎样才能迅速的将 条记录添加到ComboBox中？这是不对的 你不能也不需要这样做 很简单 你的用户要浏览 条记录才能找到需要的记录 他一定会诅咒你的 在这里 你需要的是一个更好的UI 你需要为你的用户显示不超过 或 条记录

不要使用服务器端游标

与服务器端游标比起来 客户端游标可以减少服务器和网络的系统开销 并且还减少锁定时间

使用参数查询

有时 我在CSDN技术论坛看到类似这样的问题 SELECT FROM a WHERE a id= A B 因为单引号查询发生异常 我该怎么办？ 而普遍的回答是 用两个单引号代替单引号 这是错误的 这样治标不治本 因为你还会在其他一些字符上遇到这样的问题 更何况这样会导致严重的bug 除此以外 这样做还会使SQL Server的缓冲系统无法发挥应有的作用 使用参数查询 釜底抽薪 这些问题统统不存在了

在程序编码时使用大数据量的数据库

程序员在开发中使用的测试数据库一般数据量都不大 可经常的是最终用户的数据量都很大 我们通常的做法是不对的 原因很简单 现在硬盘不是很贵 可为什么性能问题却要等到已经无可挽回的时候才被注意呢？

不要使用INSERT导入大批的数据

请不要这样做 除非那是必须的 使用UTS或者BCP 这样你可以一举而兼得灵活性和速度

注意超时问题

查询数据库时 一般数据库的缺省都比较小 比如 秒或者 秒 而有些查询运行时间要比这长 特别是当数据库的数据量不断变大时

不要忽略同时修改同一记录的问题

有时候 两个用户会同时修改同一记录 这样 后一个修改者修改了前一个修改者的 *** 作 某些更新就会丢失 处理这种情况不是很难 创建一个timestamp字段 在写入前检查它 如果允许 就合并修改 如果存在冲突 提示用户

在细节表中插入纪录时 不要在主表执行SELECT MAX(ID)

这是一个普遍的错误 当两个用户在同一时间插入数据时 这会导致错误 你可以使用SCOPE_IDENTITY IDENT_CURRENT和@@IDENTITY 如果可能 不要使用@@IDENTITY 因为在有触发器的情况下 它会引起一些问题（详见这里的讨论）

避免将列设为NULLable

如果可能的话 你应该避免将列设为NULLable 系统会为NULLable列的每一行分配一个额外的字节 查询时会带来更多的系统开销 另外 将列设为NULLable使编码变得复杂 因为每一次访问这些列时都必须先进行检查

我并不是说NULLS是麻烦的根源 尽管有些人这样认为 我认为如果你的业务规则中允许 空数据 那么 将列设为NULLable有时会发挥很好的作用 但是 如果在类似下面的情况中使用NULLable 那简直就是自讨苦吃

CustomerName CustomerAddress CustomerEmail CustomerName CustomerAddress CustomerEmail CustomerName CustomerAddress CustomerEmail

如果出现这种情况 你需要规范化你的表了

尽量不要使用TEXT数据类型

除非你使用TEXT处理一个很大的数据 否则不要使用它 因为它不易于查询 速度慢 用的不好还会浪费大量的空间 一般的 VARCHAR可以更好的处理你的数据

尽量不要使用临时表

尽量不要使用临时表 除非你必须这样做 一般使用子查询可以代替临时表 使用临时表会带来系统开销 如果你是用 进行编程 它还会给你带来很大的麻烦 因为 使用数据库连接池而临时表却自始至终都存在 SQL Server提供了一些替代方案 比如Table数据类型

学会分析查询

SQL Server查询分析器是你的好伙伴 通过它你可以了解查询和索引是如何影响性能的

使用参照完整性

lishixinzhi/Article/program/SQLServer/201311/22158

可以用sp_who'active'看一下午blk字段是否为0，如是其它数x，说明这个数可能就是锁，再用sp_who数x看一下它下面的blk是否有数，这样查下去，如果它下面没有数并且是查询状态或是等待状态等（除更新及插入状态）都可以用kill数x

1、活锁指的是任务或者执行者没有被阻塞，由于某些条件没有满足，导致一直重复尝试—失败—尝试—失败的过程。处于活锁的实体是在不断的改变状态，活锁有可能自行解开。

2、死锁是指两个或两个以上的线程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。

扩展资料：

死锁经常与正常阻塞混淆。事务请求被其他事务锁定的资源的锁时，发出请求的事务一直等到该锁被释放。默认情况下，除非设置了 LOCK_TIMEOUT，否则 SQL Server 事务不会超时。因为发出请求的事务未执行任何 *** 作来阻塞拥有锁的事务，所以该事务是被阻塞，而不是陷入了死锁。最后，拥有锁的事务将完成并释放锁，然后发出请求底事务将获取锁并继续执行。

参考资料来源：百度百科-死锁

参考资料来源：百度百科-活锁

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