无锁算法CAS 概述 JDK5.0以后的版本都引入了高级并发特性,大多数的特性在java.util.concurrent包中,是专门用于多线并发编程的,充分利用了现代多处理器和多核心系统的功能以编写大规模并发应用程序.主要包含原子量.并发集合.同步器.可重入锁,并对线程池的构造提供了强力的支持. 原子量是定义了支持对单一变量执行原子操作的类.所有类都有get和set方法,工作方法和对volatile变量的读取和写入一样.并发集合是原有集合框架的补充,为多线程并发程序提供了支持.主要有:Block…

锁(lock)的代价 锁是用来做并发最简单的方式,当然其代价也是最高的.内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失.操作系统对多线程的锁进行判断就像两姐妹在为一个玩具在争吵,然后操作系统就是能决定他们谁能拿到玩具的父母,这是很慢的.用户态的锁虽然避免了这些问题,但是其实它们只是在没有真实的竞争时才有效. Java在JDK1.5之前都是靠s…

CAS:Compare and Swap 比较并交换 java.util.concurrent包完全建立在CAS之上的,没有CAS就没有并发包.并发包借助了CAS无锁算法实现了区别于synchronized同步锁的乐观锁.因为对于CAS算法来说,就是在不加锁的前提下而假设没有冲突去完成某个操作,如果因为冲突而导致操作失败,那么就进行重试,直到成功为止. CAS有三个操作数:真实的内存值V.预期的内存值A.要修改的新值B.当且仅当预期值A和内存值V相同时,将内存值V修改为新值B,否则什么都不做.…

具体CAS操作 上一篇讲述了CAS机制,这篇讲解CAS具体操作. 什么是悲观锁.乐观锁?在java语言里,总有一些名词看语义跟本不明白是啥玩意儿,也就总有部分面试官拿着这样的词来忽悠面试者,以此来找优越感,其实理解清楚了,这些词也就唬不住人了. synchronized是悲观锁,这种线程一旦得到锁,其他需要锁的线程就挂起的情况就是悲观锁. CAS操作的就是乐观锁,每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作,如果因为冲突失败就重试,直到成功为止. 那么问题来了,什么是CAS操作? CAS是Comp…

转自:http://www.cnblogs.com/Mainz/p/3546347.html?utm_source=tuicool&utm_medium=referral 锁(lock)的代价 锁是用来做并发最简单的方式,当然其代价也是最高的.内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失.操作系统对多线程的锁进行判断就像两姐妹在为一个玩具在…

1 AtomicInteger解析 众所周知,在多线程并发的情况下,对于成员变量,可能是线程不安全的: 一个很简单的例子,假设我存在两个线程,让一个整数自增1000次,那么最终的值应该是1000:但是多线程情况下并不能保证原子性:最终的结果极有可能不是1000:看如下的代码: package automic; public class AtomicIntegerTest extends Thread{ private Integer count=0; @Override public void…

非阻塞同步算法与CAS(Compare and Swap)无锁算法 这篇问题对java的CAS讲的非常透彻! 锁的代价 1. 内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失. 2. 用户态的锁虽然避免了这些问题,但是其实它们只是在没有真实的竞争时才有效. 乐观锁与悲观锁 1. 独占锁是一种悲观锁,synchronized就是一种独占锁,它假设…

paip.提升性能----java 无锁结构(CAS, Atomic, Threadlocal, volatile, 函数式编码, 不变对象) 1     锁的缺点 2     CAS(CompareAnd Swap/Set)操作automic数据类型AtomicLong,AtomicReference(Java提供的CAS操作) 3     Threadlocal 4     内存屏障(MemoryBarries)和(javavolatile)代替传统lock. 5     . Disrupt…

[实战Java高并发程序设计 1]Java中的指针:Unsafe类 [实战Java高并发程序设计 2]无锁的对象引用:AtomicReference [实战Java高并发程序设计 3]带有时间戳的对象引用:AtomicStampedReference [实战Java高并发程序设计 4]数组也能无锁:AtomicIntegerArray [实战Java高并发程序设计 5]让普通变量也享受原子操作 我们已经比较完整得介绍了有关无锁的概念和使用方法.相对于有锁的方法,使用无锁的方式编程更加考验一个程序…

由于java 多线程11:volatile关键字该文讲道可以使用不带锁的情况也就是无锁使变量变成可见,这里就理解下如何在无锁的情况对线程变量进行CAS原子性及可见性操作 我们知道,在并发的环境下,要实现数据的一致性,最简单的方式就是加锁,保证同一时刻只有一个线程可以对数据进行操作....例如一个计数器,我们可以用如下的方式来实现: public class Counter { private volatile int a = 0; public synchronized int incrAndG…

CAS(比较与交换,Compare and swap) 是一种有名的无锁算法.无锁编程,即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步,也就是在没有线程被阻塞的情况下实现变量的同步,所以也叫非阻塞同步(Non-blocking Synchronization).实现非阻塞同步的方案称为“无锁编程算法”( Non-blocking algorithm). 为什么要用CAS 在多线程高并发编程的时候,最关键的问题就是保证临界区的对象的安全访问.通常是用加锁来处理,其实加锁本质上是将并发转变为串行来实现的…

本文来源于微信公众号[胖滚猪学编程].转载请注明出处 在漫画并发编程系统博文中,我们讲了N篇关于锁的知识,确实,锁是解决并发问题的万能钥匙,可是并发问题只有锁能解决吗?今天要出场一个大BOSS:CAS无锁算法,可谓是并发编程核心中的核心! 温故 首先我们再回顾一下原子性问题的原因,参考[漫画]JAVA并发编程 如何解决原子性问题. 两个线程同时把count=0加载到自己的工作内存,线程B先执行count++操作,此时主内存已经变化成了1,但是线程A依旧以为count=0,这是导致问题的根源. 所…

一.锁与共享变量 加锁是一种悲观的策略,它总是认为每次访问共享资源的时候,总会发生冲突,所以宁愿牺牲性能(时间)来保证数据安全. 无锁是一种乐观的策略,它假设线程访问共享资源不会发生冲突,所以不需要加锁,因此线程将不断执行,不需要停止.一旦碰到冲突,就重试当前操作直到没有冲突为止. 无锁的策略使用一种叫做比较交换的技术(CAS Compare And Swap)来鉴别线程冲突,一旦检测到冲突产生,就重试当前操作直到没有冲突为止. 二.无锁如何鉴别冲突 CAS核心算法:执行函数:CAS(V,E,N…

Heinz Kabutz 在上周举办了一次成功 JCrete研讨会,我在会上参加了对一种新的 StampedLock(于JSR166中 引入) 进行的评审.StampedLock (邮戳锁) 旨在解决系统中共享资源的争用问题.在一个系统中,如果多个需要读写某一共享状态的程序并发访问这个共享对象时,争用问题就产生了.在设计 上,StampedLock 试图通过一种“乐观读取”的方式来减小系统开销,从而提供比 ReentrantReadWriteLock(重入读写锁) 更好的性能. 在评审过程中,我…

无锁 一.概述 无锁是处理并发的一种乐观策略,它会假设对资源的访问是没有冲突的.既然没有冲突自然不需要等待,所以所有的线程都可以在不停顿的状态下执行.那遇到冲突怎么办?接下来请看,无锁绝招“CAS”即比较交换术. 二.CAS原理 CAS即Compare and swap.其算法过程是这样的:它有三个参数: 1.V表示要更新的变量 2.E表示期望值 3.N表示新值 仅当V等于E时,才会将V设为N.如果V和N不同,则说明有其他线程做了更新,则该线程什么都不做.当多个线程同时使用CAS进行变量操作时,…

转自:https://blog.csdn.net/dataiyangu/article/details/86440836#1__3 1. 无锁类的原理详解简介:1.1. CAS1.2. CPU指令2. 无锁类的使用2.1. AtomicInteger2.1.1. 概述2.1.2. 主要接口2.1.3. 主要接口的实现例子2.2. Unsafe2.2.1. 概述2.2.2. 主要接口2.3. AtomicReference2.3.1. 概述2.3.2. 主要接口2.4. AtomicStamped…

一.无锁类的原理 1.1 CAS CAS算法的过程是这样:它包含3个参数CAS(V,E,N).V表示要更新的变量,E表示预期值,N表示新值.仅当V值等于E值时,才会将V的值设为N,如果V值和E值不同,则说明已经有其他线程做了更新,则当前线程什么都不做.最后,CAS返回当前V的真实值 .CAS操作是抱着乐观的态度进行的,它总是认为自己可以成功完成操作.当多个线程同时使用CAS操作一个变量时,只有一个会胜出,并成功更新,其余均会失败.失败的线程不会被挂起,仅是被告知失败,并且允许再次尝试,当然也允许…

两年多以前随手写了点与 lock free 相关的笔记:1,2,3,4,质量都不是很高其实(读者见谅),但两年来陆陆续续竟也有些阅读量了(可见剑走偏锋的技巧是多容易吸引眼球).笔记当中在解决内存释放和 ABA 问题时提到了 Hazard Pointer 这个东西,有两三个读者来信问这是什么,让详细讲一下,我想了想,反正以前在看这东西的时候也记了些东西,干脆整理一下发出来. 前面写的那几篇笔记都来源于 Maged Michael 的学术论文,Hazard pointer 也是他的创想,academ…

最近开始学习无锁编程,和传统的基于Lock的算法相比,无锁编程具有其独特的优点,Angel Lucifer的关于无锁编程一文对此有详细的描述. 无锁编程的目标是在不使用Lock的前提下保证并发过程中共享数据的一致性,其主要的实现基础是CAS操作,也就是 compare_and_swap,通过处理器提供的指令,可以原子地更新共享数据,并同时监测其他线程的干扰,.Net中的对应实现是 InterLocked.CompareExchange函数. 既然不使用Lock,那在无锁编程中要时刻注意的是,代码…

目录 CAS原理 AtomicInteger Unsafe AtomicReference AtomicStampedReference AtomicIntegerArray AtomicIntegerFieldUpdater 无锁的Vector 无锁即无障碍的运行, 所有线程都可以到达临界区, 接近于无等待. 无锁采用CAS(compare and swap)算法来处理线程冲突, 其原理如下 CAS原理 CAS包含3个参数CAS(V,E,N).V表示要更新的变量, E表示预期值, N表示新值.…

声明:本文是<Go并发编程实战>的样章,禁止以任何形式转载此文. 摘要: 我们已经知道,原子操作即是进行过程中不能被中断的操作.也就是说,针对某个值的原子操作在被进行的过程当中,CPU绝不会再去进行其它的针对该值的操作.无论这些其它的操作是否为原子操作都会是这样.为了实现这样的严谨性,原子操作仅会由一个独立的CPU指令代表和完成.只有这样才能够在并发环境下保证原子操作的绝对安全.Go语言提供的原子操作都是非侵入式的.它们由标准库代码包sync/atomic中的众多函数代表.我们可以通过调用这些…

本文首先介绍 Erlang 运行时中需要使用无锁队列的场合,然后介绍无锁队列的基本原理及会遇到的问题,接下来介绍 Erlang 运行时中如何通过“线程进度”机制解决无锁队列的问题,并介绍 Erlang 运行时中提供的一个通用无锁队列的实现及其在 ERTS 异步线程池中的应用. 无锁队列在 ERTS 中的应用场合 为了提升 Erlang 运行时在多核/众核处理器上的 scalability,Erlang 运行时使用了大量无锁数据结构,无锁队列(lock-free queue)就是其中广泛使用的一种…

最近开始学习无锁编程,和传统的基于Lock的算法相比,无锁编程具有其独特的优点,Angel Lucifer的关于无锁编程一文对此有详细的描述. 无锁编程的目标是在不使用Lock的前提下保证并发过程中共享数据的一致性,其主要的实现基础是CAS操作,也就是compare_and_swap,通过处理器提供的指令,可以原子地更新共享数据,并同时监测其他线程的干扰,.Net中的对应实现是InterLocked.CompareExchange函数. 既然不使用Lock,那在无锁编程中要时刻注意的是,代码可能…

1 无锁 (1) cas (compare and swap) 设置值的时候,会比较当前值和当时拿到的值是否相同,如果相同则设值,不同则拿新值重复过程:注意,在设置值的时候,取值+比较+设值 是一条cpu语句,在这个过程中不会有其他线程干扰,是原子操作.从指令层面保证操作可靠.CAS有3个操作数,内存值V,旧的预期值A,要修改的新值B. (2)无锁类 无锁算法都处于无限循环之内,先进行compare,成功后swap,不成功则一只循环compare. AtomicInteger get() set…

一个星期前,我写了关于SQL Server里闩锁(Latches)和自旋锁(Spinlocks)的文章.2个同步原语(synchronization primitives)是用来保护SQL Server里的共享数据结构,例如缓存池里的页(通过闩锁(Latches)),锁管理器哈希表里的锁(通过自旋锁(Spinlock)).接下里你会看到越来越多的全新同步原语(synchronization primitives),即所谓的无锁数据结构(Lock-Free Data Structures).那也是…

死锁: A线程持有 锁1,接下来要获取锁2:与此同时,B线程持有锁2,要获取锁1.两个线程都在等对方释放自己需要的锁,这时两方会永远等待下去,就形成了死锁. 死锁的四个必要条件: 1.互斥:资源(锁)同时只能被一个线程占用. 2.占有且等待:线程已经占用资源A,同时等待资源B时,不释放资源A. 3.不可抢占:其他线程不能强行获取当前线程占有的资源 4.循环等待:存在一个等待链,即T1等待T2占有的资源,T2等待T3占有的资源,T3等待T1占有的资源. 如果要解决死锁,则需要破坏任意一死锁的必要条…

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. https://blog.csdn.net/okiwilldoit/article/details/50970408 在开发接收转发agent时,采用了多线程的生产者-消费者模式,用了加互斥锁的方式来实现线程同步.互斥锁会阻塞线程,所以压测时,效率并不高.所以想起用无锁队列来实现,性能确实提升了. 首先介绍下lock-free和wait-free的区别: 阻塞算法可能会出现整个系统都挂起的情况(占有锁的线程被中断,无法释放所,那么所有试图争用…

无锁编程 / lock-free / 非阻塞同步 无锁编程,即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步,也就是在没有线程被阻塞的情况下实现变量的同步,所以也叫非阻塞同步(Non-blocking Synchronization). 实现非阻塞同步的方案称为“无锁编程算法”( Non-blocking algorithm). lock-free是目前最常见的无锁编程的实现级别(一共三种级别). 为什么要 Non-blocking sync ? 使用lock实现线程同步有很多缺点: * 产生竞争时,…

无锁编程以及CAS 无锁编程 / lock-free / 非堵塞同步 无锁编程,即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步,也就是在没有线程被堵塞的情况下实现变量的同步,所以也叫非堵塞同步(Non-blocking Synchronization). 实现非堵塞同步的方案称为"无锁编程算法"( Non-blocking algorithm). lock-free是眼下最常见的无锁编程的实现级别(一共三种级别). 为什么要 Non-blocking sync ? 使用lock实现线程同步…

本文档不会是最新的,最新的请看Github! 1.简介 基于令牌桶算法和漏桶算法实现的纳秒级分布式无锁限流插件,完美嵌入SpringBoot.SpringCloud应用,支持接口限流.方法限流.系统限流.IP限流.用户限流等规则,支持设置系统启动保护时间(保护时间内不允许访问),提供快速失败与CAS阻塞两种限流方案,开箱即用. 2.Maven <dependency> <groupId>cn.yueshutong</groupId> <artifactId>…