Lezioni

In questa lezione analizziamo che cos'è il blocco reciproco dei thread (deadlock) in Java, perché si verifica e quali sono le quattro condizioni necessarie. Con un esempio pratico con synchronized mostriamo come riprodurre il problema, poi studiamo strategie di prevenzione: ordine unico di acquisizione delle risorse, uso di ReentrantLock.tryLock con timeout, riduzione delle sezioni critiche e rinuncia a lock annidati superflui. Mostriamo la diagnostica tramite Thread Dump e jstack, come riconoscere gli stati BLOCKED/ WAITING, e concludiamo con una checklist ed errori tipici.

Analizziamo le anomalie di concorrenza Livelock e Starvation: in cosa differiscono da Deadlock, come appaiono nel codice e nei log. Vengono mostrati esempi in Java: «lavoratori educati» (blocco vivente) e starvation dovuta alle priorità e a lock non equi. Impariamo a individuare il problema (logging, Thread dump, VisualVM, Java Mission Control) e a prevenirlo: ritardi casuali prima del nuovo tentativo ( Thread.sleep), algoritmi non bloccanti, lock equi tramite ReentrantLock con flag di fairness ( new ReentrantLock(true)), sezioni critiche curate e niente abusi di setPriority() e synchronized.

In questa lezione vedremo perché le collezioni normali ( ArrayList, HashMap) sono pericolose in un ambiente multithread e quali alternative thread-safe offre il pacchetto java.util.concurrent: ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList, ConcurrentLinkedQueue, strutture basate su skip list e BlockingQueue. Discuteremo operazioni atomiche come merge, putIfAbsent, computeIfAbsent, confronteremo con Collections.synchronizedMap, analizzeremo esempi pratici ed errori tipici (iteratori debolmente consistenti, sequenze di operazioni non atomiche, ecc.).

Perché l'incremento i ++ non funziona nel multithreading, che cosa sono le operazioni atomiche e come le offre il package java.util.concurrent.atomic. Analizziamo AtomicInteger e AtomicReference, i metodi incrementAndGet(), compareAndSet(...), il meccanismo interno CAS (Compare-And-Swap), nonché quando è meglio scegliere synchronized e quando — LongAdder. In chiusura — errori tipici: operazioni complesse, ABA e thread-safety degli oggetti annidati.

Come acquisire e leggere un Thread Dump con jstack, VisualVM e l’IDE, riconoscere gli stati dei thread ( RUNNABLE, BLOCKED, WAITING) e trovare i deadlock. Vedremo il monitoraggio dei thread con Java Mission Control e Java Flight Recorder, pratiche di logging (nomi dei thread, ingresso/uscita da synchronized), minimizzazione dei blocchi, test della concorrenza con CountDownLatch e analisi di un caso reale di deadlock. Infine — errori tipici e come evitarli.