上一篇文章已经就ConcurrentHashMap进行了部分说明,介绍了其中涉及的常量和变量的含义,有些部分需要结合方法源码来理解,今天这篇文章就继续讲解并发ConcurrentHashMap 前言 本文主要介绍ConcurrentHashMap中的一些重要方法,结合上篇文章中的讲解部分进行更进一步的介绍 回顾下上篇文章,我们应该已经知道ConcurrentHashMap的整体结构和HashMap基本一致,不同的是处理多线程并发下保证操作的正确性,ConcurrentHashMap通过CAS和s…

前面已经说明了HashMap以及红黑树的一些基本知识,对JDK8的HashMap也有了一定的了解,本篇就开始看看并发包下的ConcurrentHashMap,说实话,还是比较复杂的,笔者在这里也不会过多深入,源码层次上了解一些主要流程即可,清楚多线程环境下整个Map的运作过程就算是很大进步了,更细的底层部分需要时间和精力来研究,暂不深入 前言 jdk版本:1.8 JDK7中,ConcurrentHashMap把内部细分成了若干个小的HashMap,称之为段(Segment),默认被分为16个段.…

JAVA中多线程的操作对于初学者而言是比较难理解的,其实联想到底层操作系统时我们可能会稍微明白些,对于程序而言最终都是硬件上运行二进制指令,然而,这些又太过底层,今天来看一下JAVA中的线程,浅析JDK源码中的Thread类,之后能帮助我们更好的处理线程问题 前言 JDK版本号:1.8.0_171 在Thread注释中可以看到大佬对其进行的解释: Thread就是程序中一个线程的执行.JVM允许一个应用中多个线程并发执行 每个线程都有优先级.高优先级线程优先于低优先级线程执行 每个线程都可以(不…

JAVA为简化开发者开发提供了很多并发的工具,包括各种同步器,有了JDK我们只要学会简单使用类API即可.但这并不意味着不需要探索其具体的实现机制,本文从JDK源码角度简单讲讲并发时线程竞争的公平性. 所谓公平性指所有线程对临界资源申请访问权限的成功率都一样,不会让某些线程拥有优先权.我们知道CLH Node FIFO等待队列是一个先进先出的队列,那么是否就可以说每条线程获取锁时就是公平的呢?关于公平性这里分拆成三个点分别阐述: ① 准备入队列的节点,此情况讨论的是线程加入等待队列时产生的竞争是…

JDK源码中,在研究AQS框架时,会发现很多地方都使用了CAS操作,在并发实现中CAS操作必须具备原子性,而且是硬件级别的原子性,java被隔离在硬件之上,明显力不从心,这时为了能直接操作操作系统层面,肯定要通过用C++编写的native本地方法来扩展实现.JDK提供了一个类来满足CAS的要求,sun.misc.Unsafe,从名字上可以大概知道它用于执行低级别.不安全的操作,AQS就是使用此类完成硬件级别的原子操作. Unsafe是一个很强大的类,它可以分配内存.释放内存.可以定位对象某字段的…

说到HashMap,就一定要说到红黑树,红黑树作为一种自平衡二叉查找树,是一种用途较广的数据结构,在jdk1.8中使用红黑树提升HashMap的性能,今天就来说一说红黑树,上一讲已经给出插入平衡的调整操作,这一讲就说说更为复杂的删除平衡操作. 前言 限于篇幅,本文只对红黑树的基础进行说明,暂不涉及源码部分,大部分摘抄自维基百科,这里也贴出对应链接: 维基百科(中文):https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%A2%E9%BB%91%E6%A0%91 维基百科:ht…

JDK版本 ConcurrentHashMap源码分析 table:默认为null,初始化发生在第一次插入操作,默认大小为16的数组,用来存储Node节点数据,扩容时大小总是2的幂次方. nextTable:默认为null,扩容时新生成的数组,其大小为原数组的两倍. sizeCtl :默认为0,用来控制table的初始化和扩容操作,具体应用在后续会体现出来. -1 代表table正在初始化 -N 表示有N-1个线程正在进行扩容操作 其余情况: 1.如果table未初始化,表示table需要初始化…

源码部分从HashMap说起是因为笔者看了很多遍这个类的源码部分,同时感觉网上很多都是粗略的介绍,有些可能还不正确,最后只能自己看源码来验证理解,写下这篇文章一方面是为了促使自己能深入,另一方面也是给一些新人一些指导,不求有功,但求无过.有错误的地方请在评论中指出,我会及时验证修改,谢谢. 接下来就来说下我眼中的HashMap. jdk版本:1.8 在深入源码之前,了解HashMap的整体结构是非常重要的事情,结构也体现出了源码中一些对HashMap的操作,结构大致如下: 从上边的结构图大家应该…

阻塞队列中目前还剩下一个比较特殊的队列实现,相比较前面讲解过的队列,本文中要讲的LinkedBlockingDeque比较容易理解了,但是与之前讲解过的阻塞队列又有些不同,从命名上你应该能看出一些端倪,接下来就一起看看这个特殊的阻塞队列 前言 JDK版本号:1.8.0_171 LinkedBlockingDeque在结构上有别于之前讲解过的阻塞队列,它不是Queue而是Deque,中文翻译成双端队列,双端队列指可以从任意一端入队或者出队元素的队列,实现了在队列头和队列尾的高效插入和移除 Link…

在JDK8的阻塞队列实现中还有两个未进行说明,今天继续对其中的一个阻塞队列LinkedTransferQueue进行源码分析,如果之前的队列分析已经让你对阻塞队列有了一定的了解,相信本文要讲解的LinkedTransferQueue的源码也能很快被理解,接下来一起学习吧 前言 JDK版本号:1.8.0_171 LinkedTransferQueue是基于链表的FIFO无界阻塞队列,在源码分析前,需要提前对源码实现整体有个印象,便于细节的理解.注释部分对于这个类进行了一些说明和介绍,如果有能力的话…

今天继续讲解阻塞队列,涉及到了常用线程池的其中一个队列LinkedBlockingQueue,从类命名部分我们就可以看出其用意,队列中很多方法名是通用的,只是每个队列内部实现不同,毕竟实现的都是同一个接口BlockingQueue,可以自行查看接口源码,下面我们一起看下LinkedBlockingQueue实现的源码部分 前言 JDK版本号:1.8.0_171 LinkedBlockingQueue是链表实现的线程安全的无界的阻塞队列 内部是通过Node节点组成的链表来实现的 线程安全说明的是内…

线程在JDK中是非常重要的一块内容,所有的应用服务都离不开线程的相关操作,对于大量线程的使用都是推荐使用线程池来进行操作和管理,JDK本身提供的线程池在服务中经常被使用到,以往经常使用Executors来创建,但是阿里规范中也指出了其存在的隐患,从源码来看,内部大量使用了队列相关的类,所以在深入线程部分之前,我们需要了解队列相关的内容,本文就以ArrayBlockingQueue开始对JDK中的常用的队列进行说明 前言 首先我们需要明白其结构特点:ArrayBlockingQueue是数组实现的…

前面已经讲解集合中的HashMap并且也对其中使用的红黑树结构做了对应的说明,这次就来看下简单一些的另一个集合类,也是日常经常使用到的ArrayList,整体来说,算是比较好理解的集合了,一起来看下 前言 jdk版本:1.8 类定义 public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 继承了A…

一.概述 ConcurrentHashMap是Java5中新增加的一个线程安全的Map集合,可以用来替代HashTable. 锁分段技术 原理:将数据分成一段一段的存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段数据的时候,其他段的数据也能被其他线程访问. 理解Java存储模型(JMM)的Happens-Before规则 一个例子 public class Test1 { private int a=1, b=2; public void foo(){ // 线程1 a=3; b=…

非阻塞队列ConcurrentLinkedQueue我们已经了解过了,既然是Queue,那么是否有其双端队列实现呢?答案是肯定的,今天就继续说一说非阻塞双端队列实现ConcurrentLinkedDeque 前言 JDK版本号:1.8.0_171 ConcurrentLinkedDeque是一个基于链表实现的无界的线程安全的同时支持FIFO.LIFO非阻塞双端队列.操作上可类比ConcurrentLinkedQueue,利用CAS进行无锁操作,同时通过松弛度阈值设置来减少CAS操作,在理解这个类…

阻塞队列的实现前面已经讲解完毕,今天我们继续了解源码中非阻塞队列的实现,接下来就看一看ConcurrentLinkedQueue非阻塞队列是怎么完成操作的 前言 JDK版本号:1.8.0_171 ConcurrentLinkedQueue是一个基于链表实现的无界的线程安全的FIFO非阻塞队列.最大的不同之处在于非阻塞特性,不会进行阻塞等待直接返回操作结果.其中head和tail的更新类似之前在LinkedTransferQueue中讲解的slack(松弛度)机制,只有在slack阈值大于等于2时…

作为阻塞队列的一员,DelayQueue(延迟队列)由于其特殊含义而使用在特定的场景之中,主要在于Delay这个词上,那么其内部是如何实现的呢?今天一起通过DelayQueue的源码来看一看其是如何完成Delay操作的 前言 JDK版本号:1.8.0_171 DelayQueue内部通过优先级队列PriorityQueue来实现队列元素的排序操作,之前已经介绍过PriorityBlockingQueue的源码实现,两者比较类似,可自行回顾下,既然用到了优先级队列,则需要保证其队列元素的可比较性,…

今天继续来讲解阻塞队列,一个比较特殊的阻塞队列SynchronousQueue,通过Executors框架提供的线程池cachedThreadPool中我们可以看到其被使用作为可缓存线程池的队列实现,下面通过源码来了解其内部实现,便于后面帮助我们更好的使用线程池 前言 JDK版本号:1.8.0_171 synchronousQueue是一个没有数据缓冲的阻塞队列,生产者线程的插入操作put()必须等待消费者的删除操作take(),反过来也一样.当然,也可以不进行等待直接返回,例如poll和off…

今天继续说一说阻塞队列的实现,今天的主角就是优先级阻塞队列PriorityBlockingQueue,从命名上看觉得应该是有序的,毕竟是优先级队列,那么实际上是什么情况,我们一起看下其内部实现,提前说明下,因为PriorityBlockingQueue涉及到了堆排序的相关使用,如果没了解清楚,可以参考我之前写的关于堆排序的相关说明 前言 JDK版本号:1.8.0_171 PriorityBlockingQueue是一个无限容量的阻塞队列,当然,最终还是受内存限制,内部实现是数组,不停增长下去会导…

前面几篇文章已经讲解过HashMap内部实现以及红黑树的基础知识,今天这篇文章就讲解之前HashMap中未讲解的红黑树操作部分,如果没了解红黑树,请去阅读前面的两篇文章,能更好的理解本章所讲解的红黑树源码操作,全文默认读者已经了解红黑树的相关知识,接下来,就以HashMap.TreeNode来说明红黑树的源码操作. 前言 jdk版本:1.8 以HashMap.TreeNode为例是因为之前HashMap的红黑树操作在文章省略了,这里进行一个解释,其实源码里并不是只有这个地方用红黑树结构,但是总体…

之前一篇文章已经讲解了阻塞队列SynchronousQueue的大部分内容,其中默认的非公平策略还未说明,本文就紧接上文继续讲解其中的非公平策略下的内部实现,顺便简单说明其涉及到的线程池部分的使用 前言 回顾一下,SynchronousQueue通过两个内部类实现了公平策略和非公平策略的无缓存阻塞队列,每种操作都需要对应的互补操作同时进行才能完成,例如,入队操作必然对应出队操作,在不涉及超时和中断的情况下,必须等待另一个线程进行出队操作,两两匹配才能执行,否则就阻塞等待 之前已经对公平策略下的内…

说到HashMap,就一定要说到红黑树,红黑树作为一种自平衡二叉查找树,是一种用途较广的数据结构,在jdk1.8中使用红黑树提升HashMap的性能,今天就来说一说红黑树. 前言 限于篇幅,本文只对红黑树的基础进行说明,暂不涉及源码部分,大部分摘抄自维基百科,这里也贴出对应链接: 维基百科(中文):https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%A2%E9%BB%91%E6%A0%91 维基百科:https://en.wikipedia.org/wiki/Red%E2%…

线程的定义给我们提供了并发执行多个任务的方式,大多数情况下我们会让每个任务都自行执行结束,这样能保证事务的一致性,但是有时我们希望在任务执行中取消任务,使线程停止.在java中要让线程安全.快速.可靠地停下来并不是一件容易的事,java也没有提供任何可靠的方法终止线程的执行. 线程调度策略中有抢占式和协作式两个概念,与之类似的是中断机制也有协作式和抢占式. 历史上Java曾经使用stop()方法终止线程的运行,他们属于抢占式中断.但它引来了很多问题,早已被JDK弃用.调用stop()方法则意味着…

概况 Java的Short类主要的作用就是对基本类型short进行封装,提供了一些处理short类型的方法,比如short到String类型的转换方法或String类型到short类型的转换方法,当然也包含与其他类型之间的转换方法. 继承结构 --java.lang.Object --java.lang.Number --java.lang.Short 主要属性 public static final short MIN_VALUE = -32768; public static final s…

Java的Byte类主要的作用就是对基本类型byte进行封装,提供了一些处理byte类型的方法,比如byte到String类型的转换方法或String类型到byte类型的转换方法,当然也包含与其他类型之间的转换方法. 主要实现代码如下: public final class Byte extends Number implements Comparable<Byte> { public static final byte MIN_VALUE = -128; public static fina…

Java的Object是所有其他类的父类,从继承的层次来看它就是最顶层根,所以它也是唯一一个没有父类的类.它包含了对象常用的一些方法,比如getClass.hashCode.equals.clone.toString.notify.wait等常用方法.所以其他类继承了Object后就可以不用重复实现这些方法.这些方法大多数是native方法,下面具体分析. 主要的代码如下: public class Object { private static native void registerNati…

Java的Boolean类主要作用就是对基本类型boolean进行封装,提供了一些处理boolean类型的方法,比如String类型和boolean类型的转换. 主要实现源码如下: public final class Boolean implements java.io.Serializable, Comparable<Boolean> { private final boolean value; public static final Boolean TRUE = new Boolean(…

曹工说JDK源码(1)--ConcurrentHashMap,扩容前大家同在一个哈希桶,为啥扩容后,你去新数组的高位,我只能去低位? 曹工说JDK源码(2)--ConcurrentHashMap的多线程扩容,说白了,就是分段取任务 曹工说JDK源码(3)--ConcurrentHashMap,Hash算法优化.位运算揭秘 什么是缓存雪崩 基本概念梳理 这个基本也是redis 面试的经典题目了,然而,网上不少博客对这个词的定义都含糊不清,各执一词. 主要有两类说法: 大量缓存key,由于设置了相同…

本文从JDK源码包中截取出concurrent包的所有类,对该包整体结构进行一个概述. 在JDK1.5之前,Java中要进行并发编程时,通常需要由程序员独立完成代码实现.当然也有一些开源的框架提供了这些功能,但是这些框架依然没有JDK自带的功能使用起来方便. 而当针对高质量Java多线程并发程序设计时,比如使用Java之前的wait().notify()和synchronized等,需要考虑性能.死锁.公平性.资源管理以及如何避免线程安全性方面带来的危害等诸多因素,往往会采用一些较为复杂的安全策…

线程安全 众所周知,Java是多线程的.但是,Java对多线程的支持其实是一把双刃剑.一旦涉及到多个线程操作共享资源的情况时,处理不好就可能产生线程安全问题.线程安全性可能是非常复杂的,在没有充足的同步的情况下,多个线程中的操作执行顺序是不可预测的. Java里面进行多线程通信的主要方式就是共享内存的方式,共享内存主要的关注点有两个:可见性和有序性.加上复合操作的原子性,我们可以认为Java的线程安全性问题主要关注点有3个:可见性.有序性和原子性. Java内存模型(JMM)解决了可见性和有序性…