3. 原子操作与CAS 3.1 原子操作 所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作:这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何context switch,也就是切换到另一个线程. 为了实现原子操作,Java中可以通过synchronized关键字将函数或者代码块包围,以实现操作的原子性.但是synchronized关键字有一些很显著的问题: 1.synchronized是基于阻塞锁的机制,如果被阻塞的线程优先级很高,可能很长时间其他线程都没有机会运行: 2.拿到锁的线程一直不释放锁…

5 并发容器 5.1 Hashtable.HashMap.TreeMap.HashSet.LinkedHashMap 在介绍并发容器之前,先分析下普通的容器,以及相应的实现,方便后续的对比. Hashtable.HashMap.TreeMap 都是最常见的一些 Map 实现,是以键值对的形式存储和操作数据的容器类型. Hashtable 是早期 Java 类库提供的一个哈希表实现,本身是同步的,不支持 null 键和值,由于同步导致的性能开销,所以已经很少被推荐使用. HashMap 是应用更加…

4 显示锁和AQS 4.1 Lock接口 核心方法 Java在java.util.concurrent.locks包中提供了一系列的显示锁类,其中最基础的就是Lock接口,该接口提供了几个常见的锁相关的操作. public interface Lock { void lock(); void lockInterruptibly() throws InterruptedException; boolean tryLock(); boolean tryLock(long time, TimeUnit…

2.线程的并发工具类 2.1 Fork-Join JDK 7中引入了fork-join框架,专门来解决计算密集型的任务.可以将一个大任务,拆分成若干个小任务,如下图所示: Fork-Join框架利用了分而治之的思想:什么是分而治之?规模为N的问题,N<阈值,直接解决,N>阈值,将N分解为K个小规模子问题,子问题互相对立,与原问题形式相同,将子问题的解合并得到原问题的解. 具体使用中,需要向ForkJoinPool线程池提交一个ForkJoinTask任务.ForkJoinTask任务有两个重要…

1.并发编程基础 1.1 基本概念 CPU核心与线程数关系 Java中通过多线程的手段来实现并发,对于单处理器机器上来讲,宏观上的多线程并行执行是通过CPU的调度来实现的,微观上CPU在某个时刻只会运行一个线程.事实上,如果这些任务不存在阻塞,也就是程序中的某个任务因为该程序控制范围之外的某些条件(通常是I/O)而导致不能继续执行,由于在任务之间切换会产生开销,因此并行的效率可能没有顺序执行的效率高,并行也就没有意义. 一般来讲,CPU核心数和线程数的关系为核心数:线程数=1:1:但是如果使用了…

6. 线程池 6.1 基本概念 在web开发中,服务器需要接受并处理请求,所以会为一个请求来分配一个线程来进行处理.如果每次请求都新创建一个线程的话实现起来非常简便,但是存在一个问题:如果并发的请求数量非常多,但每个线程执行的时间很短,这样就会频繁的创建和销毁线程,如此一来会大大降低系统的效率.可能出现服务器在为每个请求创建新线程和销毁线程上花费的时间和消耗的系统资源要比处理实际的用户请求的时间和资源更多. 那么有没有一种办法使执行完一个任务,并不被销毁,而是可以继续执行其他的任务呢?这就是线程…

7. 线程安全 7.1 线程安全的定义 如果多线程下使用这个类,不过多线程如何使用和调度这个类,这个类总是表示出正确的行为,这个类就是线程安全的. 类的线程安全表现为: 操作的原子性 内存的可见性 不做正确的同步,在多个线程之间共享状态的时候,就会出现线程不安全. 7.2 如何保证线程安全 栈封闭 所有的变量都是在方法内部声明的,这些变量都处于栈封闭状态. 比如下面的例子,a和b都是在方法内部定义的,无法被外部线程所访问,当方法结束后,栈内存被回收,所以是线程安全的. void fun(){ i…

8. JMM和底层实现原理 8.1 线程间的通信与同步 线程之间的通信 线程的通信是指线程之间以何种机制来交换信息.在编程中,线程之间的通信机制有两种,共享内存和消息传递. 在共享内存的并发模型里,线程之间共享程序的公共状态,线程之间通过写-读内存中的公共状态来隐式进行通信,典型的共享内存通信方式就是通过共享对象进行通信. 在消息传递的并发模型里,线程之间没有公共状态,线程之间必须通过明确的发送消息来显式进行通信,在java中典型的消息传递方式就是wait()和notify(). 线程之间的同步…

9.1 CompletableFuture CompletableFuture是JDK 8中引入的工具类,实现了Future接口,对以往的FutureTask的功能进行了增强. 手动设置完成状态 CompletableFuture和Future一样,可以作为函数调用的契约,当向CompletableFuture请求数据时,如果数据还没有准备好,请求线程就会等待.但是,我们可以手动设置CompletableFuture的完成状态. 下面的例子中,创建了CompletableFuture对象实例进行…

[原创]Java并发编程系列1:大纲 一个人能力当中所蕴藏的潜能,远超过自己想象以外. 为什么要学习并发编程 随着现今互联网行业的迅猛发展,其业务复杂度.并发量也在不断增加,对程序的要求变得越来越高,传统的线性模型也越来越不适用. 同时,计算机软硬件技术的发展,也为多程序同时执行提供了底层的保证,使得并发编程成为主流. "需求端"和"供给端"都为并发编程提供了巨大的应用空间,所以并发编程已经成为一项必备技能. 而正如开篇所引用<Java并发编程实践>的那…

接上一篇<Java并发编程系列之synchronized(一)>,这是第二篇,说的是关于并发编程的volatile元素. Java语言规范第三版中对volatile的定义如下:Java编程语言允许线程访问共享变量,为了确保共享变量能被准确和一致地更新,线程应该确保通过排他锁单独获得这个变量. java 内存模型的核心是围绕着在并发过程中如何处理原子性.可见性.有序性这3个特性来展开的,它们是多线程编程的核心. 原子性(Atomicity):是指一个操作是不可中断的,即使是多个线程同时执行的情况…

前言 java多线程之间进行通信时,JDK主要提供了以下几种通信工具类.主要有Semaphore.CountDownLatch.CyclicBarrier.exchanger.Phaser这几个通讯类.下面我们来详细介绍每个工具类的作用.原理及用法. Semaphore介绍 Semaphore翻译过来是信号的意思.顾名思义,这个工具类提供的功能就是多个线程彼此"打信号".而这个"信号"是一个int类型的数据,也可以看成是一种"资源",用来限定线程…

[原创]Java并发编程系列2:线程概念与基础操作 伟大的理想只有经过忘我的斗争和牺牲才能胜利实现. 本篇为[Dali王的技术博客]Java并发编程系列第二篇,讲讲有关线程的那些事儿.主要内容是如下这些: 线程概念 线程基础操作 线程概念 进程代表了运行中的程序,一个运行的Java程序就是一个进程.在Java中,当我们启动main函数时就启动了一个JVM的进程,而main函数所在的线程就是这个进程中的一个线程,称为主线程. 进程和线程的关系如下图所示: 由上图可以看出来,一个进程中有多个线程,多…

一.线程安全 1.  怎样让多线程下的类安全起来 无状态.加锁.让类不可变.栈封闭.安全的发布对象 2. 死锁 2.1 死锁概念及解决死锁的原则 一定发生在多个线程争夺多个资源里的情况下,发生的原因是每个线程拿到了某个(某些)资源不释放,同时等待着其他线程所持有的资源. 解决死锁的原则就是确保正确的获取资源的顺序,或者获取资源时使用定时尝试机制. 2.2 常见的死锁: 简单顺序死锁: package com.study.deadlock.bank; /** * 简单顺序死锁 * 解决办法:保证拿…

1.多线程的概念与使用:java笔记五:多线程的使用 2.多线程产生的问题,解决的方法, 1.引入线程池的原因:Java并发编程:线程池的使用 2.高并发情况下数据库提交:jdbc事务处理, 理解事务处理.事务处理的隔离级别,和使用JDBC进行事务处理 3.AOP Java中final与static关键字总结 Spring Aop详尽教程 115个Java面试题和答案——终极列表(上)http://www.importnew.com/10980.html java中ThreadLocal类的使用…

原创作品,可以转载,但是请标注出处地址:https://www.cnblogs.com/V1haoge/p/10566625.html 一.概述 AbstractQueuedSynchronizer简称为AQS,是并发包中用于实现并发工具的基础类,非常明显,它是一个抽象类. 它提供了一个依赖于FIFO队列的框架用于实现各种阻塞锁与同步器. 它依赖于一个int值来表示状态,并定义了获取和修改该状态值的原子方法,具体的同步器需要实现该抽象类,并且使用它定义的这些原子方法来操作状态值. 它的实现类一般…

1. 使用方法 synchronized 是 java 中最常用的保证线程安全的方式,synchronized 的作用主要有三方面: 确保线程互斥的访问代码块,同一时刻只有一个方法可以进入到临界区 保证共享变量的修改能及时可见 有效解决重排序问题 语义上来讲,synchronized主要有三种用法: 修饰普通方法,锁的是当前对象实例(this) 修饰静态方法,锁的是当前 Class 对象(静态方法是属于类,而不是对象) 修饰代码块,锁的是括号里的对象 2. 实现原理 2.1. 监视器锁 sync…

什么是原子操作 不可被中断的一个或者一系列操作 实现原子操作的方式 Java可以通过锁和循环CAS的方式实现原子操作 CAS( Compare And Swap )  为什么要有CAS? Compare And Swap就是比较并且交换的一个原子操作,由Cpu在指令级别上进行保证. 为什么要有CAS:因为通过锁实现原子操作时,其他线程必须等待已经获得锁的线程运行完以后才能获得资源,这样就会占用系统的大量资源 CAS包含哪些参数? CAS包含三个参数:1.变量所在内存地址V:2.变量对应的值A:3…

LockSupport 用法简介 LockSupport 和 CAS 是Java并发包中很多并发工具控制机制的基础,它们底层其实都是依赖Unsafe实现. LockSupport是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语.LockSupport 提供park()和unpark()方法实现阻塞线程和解除线程阻塞,LockSupport和每个使用它的线程都与一个许可(permit)关联.permit相当于1,0的开关,默认是0,调用一次unpark就加1变成1,调用一次park会消费permit,…

一.什么是线程 一个应用就是一个进程.一个进程由多个线程组成.一个生产车间比作是一个进程.工人比作是线程.当任务比较多的时候,增加工人可以提高效率,同时成本就是支付费用(机器资源,内存)也会增加. package com.study.demo; import java.lang.management.ManagementFactory; import java.lang.management.ThreadInfo; import java.lang.management.ThreadMXBean…

CompletionService简介 CompletionService与ExecutorService类似都可以用来执行线程池的任务,ExecutorService继承了Executor接口,而CompletionService则是一个接口,那么为什么CompletionService不直接继承Executor接口呢?主要是Executor的特性决定的,Executor框架不能完全保证任务执行的异步性,那就是如果需要实现任务(task)的异步性,只要为每个task创建一个线程就实现了任务的异…

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…

有了synchronized为什么还要Lock? 因为Lock和synchronized比较有如下优点 1. 尝试非阻塞地获取锁 2. 获取锁的过程可以被中断 3. 超时获取锁 Lock的标准用法 package com.lgs; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /** * lgs * 显示锁lock的标准写法 */ public class Lock…

这里的丢失的信号是指线程必须等待一个已经为真的条件,在開始等待之前没有检查等待条件.这样的场景事实上挺好理解,假设一边烧水,一边看电视,那么在水烧开的时候.由于太投入而没有注意到水被烧开. 丢失的信号指的就是这样的情况. 创建两个线程分别运行通知和等待方法,而且将运行通知的线程先与运行等待的线程,以下的代码演示了这点: package com.rhwayfun.patchwork.concurrency.r0414; import java.text.DateFormat; import jav…

前面我们讲解了Lock的使用,下面我们来讲解一下ReadWriteLock锁的使用,顾明思义,读写锁在读的时候,上读锁,在写的时候,上写锁,这样就很巧妙的解决synchronized的一个性能问题:读与读之间互斥. ReadWriteLock也是一个接口,原型如下: public interface ReadWriteLock { Lock readLock(); Lock writeLock(); } 该接口只有两个方法,读锁和写锁.也就是说,我们在写文件的时候,可以将读和写分开,分成2个锁来…

一.Future模式 Java 1.5开始,提供了Callable和Future,通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果. Future接口可以构建异步应用,是多线程开发中常见的设计模式. 当我们需要调用一个函数方法时.如果这个函数执行很慢,那么我们就要进行等待.但有时候,我们可能并不急着要结果. 因此,我们可以让被调用者立即返回,让他在后台慢慢处理这个请求.对于调用者来说,则可以先处理一些其他任务,在真正需要数据的场合再去尝试获取需要的数据. 1.Callable与Runnable j…

简介 jdk原文 A synchronization aid that allows a set of threads to all wait for each other to reach a common barrier point. CyclicBarriers are useful in programs involving a fixed sized party of threads that must occasionally wait for each other. The bar…

什么是AbstractQueuedSynchronizer?为什么我们要分析它?  AQS:抽象队列同步器,原理是:当多个线程去获取锁的时候,如果获取锁失败了,当前线程就会被打包成一个node节点放入同步队列里面使用LockSuport的park方法阻塞起来,如果有线程释放了锁,放入同步队列的线程就会被LockSupport的unpark方法唤醒再次去获取锁,如果获取锁又失败了就再次打包成node节点放入同步队列,这样不断的循环直到拿到锁 为什么分析AQS:因为线程都是基于AQS实现的 AQS的…

简单介绍 我们以饭店为例,假设饭店只有三个座位,一开始三个座位都是空的.这时如果同时来了三个客人,服务员人允许他们进去用餐,然后对外说暂无座位.后来的客人必须在门口等待,直到有客人离开.这时,如果有一个客人离开,服务员告诉客人,可以进来用餐,如果又有客人离开,则又可以进来客人用餐,如此往复.在这个饭店中,座位是公共资源,每个人好比一个线程,服务员起的就是信号量的作用.信号量是一个非负整数,表示了当前公共资源的可用数目(在上面的例子中可以用空闲的座位类比信号量),当一个线程要使用公共资源时(在上面…

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