面试题：Java网络编程之多线程Socket应用

运用多线程技术处理并发客户端请求

服务器端主线程：
- 创建一个 ServerSocket 实例，绑定到指定端口，用于监听客户端连接请求。
- 使用 while (true) 循环持续监听客户端连接。当有客户端连接时，调用 serverSocket.accept() 方法，该方法会阻塞直到有新的客户端连接进来，此时返回一个 Socket 实例代表与客户端的连接。
为每个客户端创建独立线程：
- 每当 accept() 方法返回一个新的 Socket 时，创建一个新的线程来处理该客户端的通信。通常的做法是创建一个实现了 Runnable 接口的类，在其 run() 方法中编写与客户端通信的逻辑，如读取客户端发送的数据、处理数据并向客户端发送响应。
- 在主线程中，使用 new Thread(new ClientHandler(socket)).start() 来启动新线程，其中 ClientHandler 是实现了 Runnable 接口的类，构造函数接收 Socket 实例。
客户端处理线程逻辑：
- 在实现 Runnable 接口的类的 run() 方法中，通过 Socket 获取输入输出流，如 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())) 和 PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true) 分别用于读取客户端输入和向客户端输出。
- 使用循环读取客户端发送的数据，处理数据（例如业务逻辑计算等），然后将处理结果通过输出流返回给客户端。
- 处理完通信后，关闭相关的流和 Socket 连接。

可能遇到的线程安全问题及解决方法

共享资源竞争：
- 问题描述：如果多个线程访问和修改共享资源（如全局变量、静态变量等），可能会导致数据不一致。例如，一个线程正在读取某个共享变量的值，同时另一个线程修改了该值，可能导致读取到不一致的数据。
- 解决方法：
  - 使用 synchronized 关键字：可以修饰方法或代码块。修饰方法时，该方法在同一时间只能被一个线程访问；修饰代码块时，只有获取到指定对象锁的线程才能执行该代码块。例如：

private static int sharedVariable;
public static synchronized void incrementSharedVariable() {
    sharedVariable++;
}

    - **使用 `Lock` 接口**：`java.util.concurrent.locks.Lock` 提供了比 `synchronized` 更灵活的锁机制。例如 `ReentrantLock`，使用时先创建锁实例，在需要同步的代码块前调用 `lock()` 方法获取锁，代码块结束后调用 `unlock()` 方法释放锁。

private static int sharedVariable;
private static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public static void incrementSharedVariable() {
    lock.lock();
    try {
        sharedVariable++;
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

死锁：
- 问题描述：两个或多个线程相互等待对方释放资源，导致所有线程都无法继续执行。例如，线程A持有资源1并等待资源2，而线程B持有资源2并等待资源1。
- 解决方法：
  - 避免嵌套锁：尽量减少锁的嵌套使用，如果无法避免，确保所有线程以相同顺序获取锁。
  - 设置锁超时：使用 tryLock() 方法尝试获取锁，并设置超时时间。如果在超时时间内未获取到锁，线程可以选择放弃或执行其他操作，避免无限等待。

if (lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS)) {
    try {
        // 处理共享资源
    } catch (InterruptedException e) {
        // 处理中断异常
    } finally {
        lock.unlock();
    }
} else {
    // 未获取到锁的处理逻辑
}

线程局部变量误用：
- 问题描述：ThreadLocal 用于为每个线程创建独立的变量副本。如果在使用 ThreadLocal 时逻辑错误，例如错误地共享了本应线程局部的变量，可能导致数据混乱。
- 解决方法：
  - 正确使用 ThreadLocal，确保每个线程独立地操作自己的变量副本。例如，在需要为每个线程维护独立的数据库连接时，可以这样使用 ThreadLocal：

private static final ThreadLocal<Connection> connectionThreadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> {
    try {
        return DriverManager.getConnection(url, username, password);
    } catch (SQLException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
});

    - 在使用完 `ThreadLocal` 变量后，及时调用 `remove()` 方法清理，避免内存泄漏。例如，在处理完数据库操作后：

connectionThreadLocal.remove();

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面试题：Java网络编程之多线程Socket应用

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面试题答案

运用多线程技术处理并发客户端请求

可能遇到的线程安全问题及解决方法