07 | 安全性、活跃性以及性能问题

1、安全性问题

就是线程安全问题，除了加锁还有就是不要共享变量，在18年我接手的一个照片管理后台（AI模块管理）班牌要来获取照片，每个班牌都要获取，每个班牌都会在服务端生成一个压缩包，开始的时候就只有一个唯一的压缩包，每个班牌都公用，就会导致第一个班牌生成了压缩包，第二个班牌去访问的时候错拿了，如果没有并发还好，并发的时候就坑了，然后我改成了每个班牌在后台都有一个文件夹，就是不让他发生竞争 ，其实这个思想和ThreadLocal是一样的。就是多个线程不共享变量。

2、活跃性问题

活锁

就是俩个线程都互相谦让一把锁

解决办法

等待一个随机事件，raft也用到了等待一个随机时间。

饥饿

就是线程一直轮不到，

解决办法

公平锁

3、性能问题

有个阿姆达尔（Amdahl）定律，代表了处理器并行运算之后效率提升的能力，它正好可以解决这个问题，具体公式如下

公式里的 n 可以理解为 CPU 的核数，p 可以理解为并行百分比，那（1-p）就是串行百分比了，也就是我们假设的 5%。我们再假设 CPU 的核数（也就是 n）无穷大，那加速比 S 的极限就是 20。也就是说，如果我们的串行率是 5%，那么我们无论采用什么技术，最高也就只能提高 20 倍的性能。

性能一般包括三个方面

1. 吞吐量
2. 延迟
3. 并发量

   kafka也是这么衡量的。

课后思考

void addIfNotExist(Vector v, 
    Object o){
  if(!v.contains(o)) {
    v.add(o);
  }
}

答案

Vector实现线程安全是通过给主要的写方法加了synchronized，类似contains这样的读方法并没有synchronized，该题的问题就出在不是线程安全的contains方法，两个线程如果同时执行到if(!v.contains(o)) 是可以都通过的，这时就会执行两次add方法，重复添加。也就是老师说的竞态条件。