定位线程竞争问题
- 工具：
Thread类自带的一些方法以及ruby-prof库。
- 操作步骤：
- 添加日志：在关键代码段，如共享资源访问处，使用
puts或日志库记录线程进入和离开这些区域的信息，包括线程ID等，以观察线程执行顺序。
- 使用
Thread.current：在代码中适当位置插入puts Thread.current，这样可以实时看到当前正在执行的线程，有助于发现竞争发生的大致位置。
- 使用
ruby-prof：安装ruby-prof库，在程序入口添加代码require 'ruby-prof'; result = RubyProf.profile { your_code }，运行后使用RubyProf::GraphPrinter.new(result).print(STDOUT)生成调用图，分析线程间的资源竞争情况。
定位死锁问题
- 工具：
pry调试器、rb-readline（辅助pry）以及Thread::Mutex#owned?方法。
- 操作步骤：
- 使用
pry：在可能出现死锁的代码段前添加require 'pry'; binding.pry，运行程序，当程序执行到此处暂停时，可以使用pry命令查看当前线程状态，如threads查看所有线程，thread <thread_id>切换到特定线程查看其栈信息等。
- 检查锁状态：在代码中合适位置，通过
mutex.owned?方法检查互斥锁是否被当前线程持有，若发现异常持有情况，很可能是死锁点。例如在获取锁前后添加检查代码。
- 重现和分析：尝试简化程序，构建一个能重现死锁的最小示例，通过分析这个简单示例的线程交互逻辑来找出死锁原因。
解决线程竞争和死锁问题
- 线程竞争解决：
- 使用互斥锁：对共享资源访问代码段使用
Mutex进行包裹，确保同一时间只有一个线程能访问共享资源。例如：
mutex = Mutex.new
mutex.synchronize do
# 共享资源访问代码
end
- **使用信号量**：如果需要限制同时访问共享资源的线程数量，可以使用`Semaphore`。比如限制最多3个线程同时访问：
semaphore = Semaphore.new(3)
semaphore.wait
begin
# 共享资源访问代码
ensure
semaphore.signal
end
- 死锁解决：
- 按顺序获取锁：确保所有线程以相同顺序获取多个锁，避免循环依赖导致死锁。
- 超时机制：在获取锁时设置超时时间，如果在规定时间内未获取到锁，则放弃并进行相应处理，避免无限等待。例如：
mutex = Mutex.new
if mutex.try_lock(5) # 5秒超时
begin
# 共享资源访问代码
ensure
mutex.unlock
end
else
# 处理获取锁失败情况
end
