原子变量和非阻塞的同步机制 一.锁的劣势 1.在多线程下:锁的挂起和恢复等过程存在着很大的开销(及时现代的jvm会判断何时使用挂起,何时自旋等待) 2.volatile:轻量级别的同步机制,但是不能用于构建原子复合操作 因此:需要有一种方式,在管理线程之间的竞争时有一种粒度更细的方式,类似与volatile的机制,同时还要支持原子更新操作 二.CAS 独占锁是一种悲观的技术--它假设最坏的情况,所以每个线程是独占的 而CAS比较并交换:compareAndSwap/Set(A,B):我们认为内存…

1.非阻塞算法 非阻塞算法属于并发算法,它们可以安全地派生它们的线程,不通过锁定派生,而是通过低级的原子性的硬件原生形式 -- 例如比较和交换.非阻塞算法的设计与实现极为困难,但是它们能够提供更好的吞吐率,对生存问题(例如死锁和优先级反转)也能提供更好的防御.使用底层的原子化机器指令取代锁,比如比较并交换(CAS,compare-and-swap). 2.悲观技术 独占锁是一种悲观的技术.它假设最坏的情况发生(如果不加锁,其它线程会破坏对象状态),即使没有发生最坏的情况,仍然用锁保护对象状态.…

关于非阻塞算法CAS. 比较并交换CAS:CAS包含了3个操作数---需要读写的内存位置V,进行比较的值A和拟写入的新值B.当且仅当V的值等于A时,CAS才会通过原子的方式用新值B来更新V的值,否则不会执行任何操作.无论位置V的值是否等于A,都将返回V原有的值.然后线程可以基于新返回的V值来做对应的操作,可以反复尝试.通常,反复重试是一种合理的策略,但在一些竞争很激烈的情况下,更好的方式是在重试之前首先等待一段时间或者回退,从而避免造成活锁问题.CAS的主要缺点就是,它将使调用者处理竞争问题,而…

原子变量最主要的一个特点就是所有的操作都是原子的,synchronized关键字也可以做到对变量的原子操作.只是synchronized的成本相对较高,需要获取锁对象,释放锁对象,如果不能获取到锁,还需要阻塞在阻塞队列上进行等待.而如果单单只是为了解决对变量的原子操作,建议使用原子变量.关于原子变量的介绍,主要涉及以下内容: 原子变量的基本概念 通过AtomicInteger了解原子变量的基本使用 通过AtomicInteger了解原子变量的基本原理 AtomicReference的基本使用 使…

先上一段代码: package test; public class Program { public static int i = 0; private static class Next extends Thread { public void run() { i = i + 1; System.out.println(i); } } public static void main(String[] args) { Thread[] threads = new Thread[10]; for…

非阻塞的同步机制 简单的说,那就是又要实现同步,又不使用锁. 与基于锁的方案相比,非阻塞算法的实现要麻烦的多,但是它的可伸缩性和活跃性上拥有巨大的优势. 实现非阻塞算法的常见方法就是使用volatile语义和原子变量. 硬件对并发的支持 原子变量的产生主要是处理器的支持,最重要的是大多数处理器架构都支持的CAS(比较并交换)指令. 模拟实现AtomicInteger的++操作 首先我们模拟处理器的CAS语法,之所以说模拟,是因为CAS在处理器中是原子操作直接支持的.不需要加锁. public s…

· 在并发编程中,我们有时候会需要使用到线程安全的队列,而在Java中如果我们需要实现队列可以有两种方式,一种是阻塞式队列.另一种是非阻塞式的队列,阻塞式队列采用锁来实现,而非阻塞式队列则是采用cas算法来保证线程安全的,接下来就让我们来看一下jdk中两种队列的实现方式. 1. ConcurrentLinkedQueue的实现原理 顾名思义,这是一个基于链表结构的队列,它是一个先进先出的队列,当我们添加元素时,添加的元素链接到队列的尾部,当获取元素时返回队列的头部元素. 先看添加队列时Concu…

在上篇博客([Java并发编程实战]----- AQS(二):获取锁.释放锁)中提到,当一个线程加入到CLH队列中时,如果不是头节点是需要判断该节点是否需要挂起:在释放锁后,需要唤醒该线程的继任节点 lock方法,在调用acquireQueued(): if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt()) interrupted = true; 在acquireQueued()中调用parkAndChec…

在之前的文章中已经为大家介绍了java并发编程的工具:BlockingQueue接口.ArrayBlockingQueue.DelayQueue.LinkedBlockingQueue.PriorityBlockingQueue.SynchronousQueue.BlockingDeque接口.ConcurrentHashMap.CountDownLatch,本文为系列文章第十篇. java.util.concurrent.CyclicBarrier提供了一种多线程彼此等待的同步机制,可以把它理…

非阻塞算法:使用底层的原子机器指令(例如比较并交换指令)代替锁来确保数据在并发访问中的一致性 应用于在操作系统和JVM中实现线程 / 进程调度机制.垃圾回收机制以及锁和其他并发数据结构 可伸缩性和活跃性上拥有巨大的优势,不存在死锁 原子变量:提供了与volatile类型变量相同的内存语义,并支持原子的更新操作,比基于锁的方法提供更高的可伸缩性 一.锁的劣势 锁:独占方式访问共享变量,对变量的操作对其他获得同一个锁的线程可见 劣势: 请求锁失败,一些线程将被挂起并且在稍后恢复运行 恢复执行时必须等…