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…

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…

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…

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…

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…

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…

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…