Java for Beginner

Livelock (Живая блокировка)

Livelock похож на Deadlock, но здесь потоки не блокируются, а продолжают изменять свое состояние в попытке избежать конфликта, не продвигаясь дальше.

Пример Livelock:

public class LivelockExample {

    static class Worker {
        private boolean active = true;

        public synchronized void work(Worker other) {
            while (active) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is working...");
                try { Thread.sleep(50); } catch (InterruptedException e) {}

                if (other.isActive()) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is waiting...");
                    continue;
                }
                break;
            }
        }

        public synchronized void setActive(boolean active) {
            this.active = active;
        }

        public synchronized boolean isActive() {
            return active;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Worker w1 = new Worker();
        Worker w2 = new Worker();

        Thread t1 = new Thread(() -> w1.work(w2), "Worker 1");
        Thread t2 = new Thread(() -> w2.work(w1), "Worker 2");

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

Что происходит:
Оба потока продолжают "уступать" друг другу, не завершив работу.

Starvation (Голодание)

Starvation — ситуация, когда поток постоянно лишается доступа к ресурсу из-за того, что другие потоки с более высоким приоритетом занимают его.

Причина: Использование приоритетов потоков, где высокоприоритетные потоки блокируют низкоприоритетные.

Thread Interference (Конфликт потоков)

Это ситуация, похожая на Race Condition, когда несколько потоков одновременно читают и изменяют общие данные, приводя к непредсказуемым результатам.

Пример:
Потоки выполняют операции на одной переменной без синхронизации, что приводит к некорректным итоговым значениям.

Memory Consistency Errors (Ошибки согласованности памяти)

Эти ошибки возникают, когда один поток изменяет данные, но другие потоки видят устаревшее состояние этих данных.

Причина: Использование кэша процессора.
Переменная, измененная в одном потоке, может не быть видимой для других потоков.

Решение:
Использование volatile для обеспечения видимости изменений.

private static volatile boolean running = true;

public void run() {
    while (running) {
        // Выполняем задачу
    }
}

Как предотвратить ошибки многопоточности

Использование синхронизации:
synchronized блоки или методы.
ReentrantLock для более гибкого управления блокировкой.

Использование атомарных типов:
Классы из пакета java.util.concurrent.atomic:
AtomicInteger, AtomicBoolean, AtomicReference.

Использование высокоуровневых утилит:
ExecutorService для управления потоками.
CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier.

Избегание Deadlock:
Всегда захватывать блокировки в одном и том же порядке.
Использование таймаутов при ожидании захвата.

Проверка и отладка:
Инструменты отладки (например, jstack, VisualVM) для анализа состояния потоков.
Логирование текущих блокировок и их владельцев.

#Java #Training #Multithreading #Medium #Race_Condition #Livelock #Starvation #Thread_Interference #Memory_Consistency_Errors #Multithreading_errors

130 viewsedited 06:59