前言
目前正在出一个阿里巴巴Java开发手册
系列教程, 篇幅会较多, 喜欢的话,给个关注❤️ ~
在日常开发中,好的编码习惯和代码规范有助于提高代码可读性
,提升团队协作效率
,还利于维护与扩展
,在某些情况下还有利于优化性能
。今天就带着大家一起学习下手册中的内容,学习下Java
开发中的编码规范。
好了, 废话不多说直接开整吧~
并发处理
-
【强制】
获取单例对象需要保证线程安全,其中的方法也要保证线程安全。 说明:资源驱动类、工具类、单例工厂类都需要注意。 -
【强制】
创建线程或线程池时请指定有意义的线程名称,方便出错时回溯。 正例:自定义线程工厂,并且根据外部特征进行分组,比如,来自同一机房的调用,把机房编号赋值给whatFeaturOfGroup
java
public class UserThreadFactory implements ThreadFactory {
private final String namePrefix;
private final AtomicInteger nextId = new AtomicInteger(1);
// 定义线程组名称,在 jstack 问题排查时,非常有帮助
UserThreadFactory(String whatFeaturOfGroup) {
namePrefix = "From UserThreadFactory's " + whatFeaturOfGroup + "-Worker-";
}
@Override
public Thread newThread(Runnable task) {
String name = namePrefix + nextId.getAndIncrement();
Thread thread = new Thread(null, task, name, 0, false);
System.out.println(thread.getName());
return thread;
}
}
【强制】
线程资源必须通过线程池提供,不允许在应用中自行显式创建线程。
说明:线程池的好处是减少
在创建和销毁线程上所消耗的时间以及系统资源的开销
,解决资源不足的问题。 如果不使用线程池,有可能造成系统创建大量同类线程而导致消耗完内存或者"过度切换"的问题。
【强制】
线程池不允许使用Executors
去创建,而是通过ThreadPoolExecutor
的方式,这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险。 说明:Executors
返回的线程池对象的弊端如下:
1) FixedThreadPool
和 SingleThreadPool
:允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE
,可能会堆积大量的请求,从而导致 OOM
。 2) CachedThreadPool
:允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE
,可能会创建大量的线程,从而导致 OOM
。
【强制】SimpleDateFormat
是线程不安全的类,一般不要定义为static
变量,如果定义为static
,必须加锁,或者使用DateUtils
工具类。 正例:注意线程安全,使用DateUtils
。亦推荐如下处理:
java
private static final ThreadLocal<DateFormat> df = new ThreadLocal<DateFormat>() {
@Override
protected DateFormat initialValue() {
return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
}
}
说明:如果是 JDK8
的应用,可以使用 Instant
代替 Date
,LocalDateTime
代替 Calendar
, DateTimeFormatter
代替 SimpleDateFormat
,官方给出的解释:simple beautiful strong immutable thread-safe
。
【强制】
必须回收自定义的ThreadLocal
变量,尤其在线程池场景下,线程经常会被复用, 如果不清理自定义的ThreadLocal
变量,可能会影响后续业务逻辑和造成内存泄露等问题。 尽量在代理中使用try-finally
块进行回收。
正例:
java
objectThreadLocal.set(userInfo);
try {
// ...
} finally {
objectThreadLocal.remove();
}
-
【强制】
高并发时,同步调用应该去考量锁的性能损耗。能用无锁数据结构,就不要用锁;能锁区块,就不要锁整个方法体;能用对象锁,就不要用类锁。 说明:尽可能使加锁的代码块工作量尽可能的小,避免在锁代码块中调用RPC
方法。 -
【强制】
对多个资源、数据库表、对象同时加锁时,需要保持一致的加锁顺序,否则可能会造成死锁。 说明:线程一需要对表A、B、C
依次全部加锁后才可以进行更新操作,那么线程二的加锁顺序也必须是A、B、C
,否则可能出现死锁 -
【强制】
在使用阻塞等待获取锁的方式中,必须在try
代码块之外,并且在加锁方法与try
代码块之间没有任何可能抛出异常的方法调用,避免加锁成功后,在finally
中无法解锁。 说明一:如果在lock
方法与try
代码块之间的方法调用抛出异常,那么无法解锁,造成其它线程无法成功获取锁。 说明二:如果lock
方法在try
代码块之内,可能由于其它方法抛出异常,导致在finally
代码块中,unlock
对未加锁的对象解锁,它会调用AQS
的tryRelease
方法(取决于具体实现类),抛出IllegalMonitorStateException
异常。 说明三:在Lock
对象的lock
方法实现中可能抛出unchecked
异常,产生的后果与说明二相同。
正例:
java
Lock lock = new XxxLock();
// ...
lock.lock();
try {
doSomething();
doOthers();
} finally {
lock.unlock();
}
反例:
java
Lock lock = new XxxLock();
// ...
try {
// 如果此处抛出异常,则直接执行 finally 代码块
doSomething();
// 无论加锁是否成功,finally 代码块都会执行
lock.lock();
doOthers();
} finally {
lock.unlock();
}
【强制】
在使用尝试机制来获取锁的方式中,进入业务代码块之前,必须先判断当前线程是否持有锁。锁的释放规则与锁的阻塞等待方式相同。 说明:Lock
对象的unlock
方法在执行时,它会调用AQS
的tryRelease
方法(取决于具体实现类),如果当前线程不持有锁,则抛出IllegalMonitorStateException
异常。 正例:
java
Lock lock = new XxxLock();
// ...
boolean isLocked = lock.tryLock();
if (isLocked) {
try {
doSomething();
doOthers();
} finally {
lock.unlock();
}
}
11.【强制】
并发修改同一记录时,避免更新丢失,需要加锁。要么在应用层加锁,要么在缓存加锁,要么在数据库层使用乐观锁,使用 version 作为更新依据。 说明:如果每次访问冲突概率小于 20%,推荐使用乐观锁,否则使用悲观锁。乐观锁的重试次数不得小于3 次
12.【强制】
多线程并行处理定时任务时,Timer
运行多个 TimeTask
时,只要其中之一没有捕获抛出的异常,其它任务便会自动终止运行,使用 ScheduledExecutorService
则没有这个问题。
13.【推荐】
资金相关的金融敏感信息,使用悲观锁策略。 说明:乐观锁
在获得锁的同时已经完成了更新操作,校验逻辑容易出现漏洞,另外,乐观锁对冲突的解决策略有较复杂的要求,处理不当容易造成系统压力或数据异常,所以资金相关的金融敏感信息不建议使用乐观锁更新。
正例:悲观锁遵循一锁二判三更新四释放的原则
14.【推荐】
使用 CountDownLatch
进行异步转同步操作,每个线程退出前必须调用 countDown
方法,线程执行代码注意 catch
异常,确保 countDown
方法被执行到,避免主线程无法执行至await
方法,直到超时才返回结果。 说明:注意,子线程抛出异常堆栈,不能在主线程 try-catch
到
15.【推荐】
避免 Random
实例被多线程使用,虽然共享该实例是线程安全的,但会因竞争同一 seed
导致的性能下降。 说明:Random
实例包括 java.util.Random
的实例或者 Math.random()
的方式。 正例:在 JDK7
之后,可以直接使用 API ThreadLocalRandom
,而在 JDK7
之前,需要编码保证每个线程持有一个单独的 Random
实例。
16.【推荐
】通过双重检查锁(double-checked locking)
(在并发场景下)实现延迟初始化的优化问题隐患(可参考 The "Double-Checked Locking is Broken" Declaration),推荐解决方案中较为简单一种(适用于 JDK5 及以上版本),将目标属性声明为 volatile
型(比如修改 helper
的属性声明为private volatile Helper helper = null;
)。 反例:
java
public class LazyInitDemo {
private Helper helper = null;
public Helper getHelper() {
if (helper == null) {
synchronized (this) {
if (helper == null) { helper = new Helper(); }
}
}
return helper;
}
// other methods and fields...
}
17.【参考】volatile
解决多线程内存不可见问题。对于一写多读,是可以解决变量同步问题,但是如果多写,同样无法解决线程安全问题。 说明:如果是 count++
操作,使用如下类实现:
java
AtomicInteger count = new AtomicInteger();
count.addAndGet(1);
如果是 JDK8,推荐使用 LongAdder
对象,比 AtomicLong
性能更好(减少乐观锁的重试次数)。
18.【参考】HashMap
在容量不够进行 resize
时由于高并发可能出现死链,导致 CPU
飙升,在开发过程中注意规避此风险。
19.【参考】ThreadLocal
对象使用static
修饰,ThreadLocal
无法解决共享对象的更新问题。 说明:这个变量是针对一个线程内所有操作共享的,所以设置为静态变量,所有此类实例共享此静态变量,也就是说在类第一次被使用时装载,只分配一块存储空间,所有此类的对象(只要是这个线程内定义的)都可以操控这个变量
结束语
下节给大家讲控制语句
规范~
本着把自己知道的都告诉大家,如果本文对有所帮助,点赞+关注
鼓励一下呗~
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