Java监视器模式 java监视器模式就是在将共享的数据封装在一个类里面,然后然后所有访问或者修改这些数据的方法都标注为synchronize. 车辆追踪模拟: 使用监视器模式: CarTracker对象维护了一个所有汽车坐标的Map,这个Map是竞争资源,线程会同时对它进行更新和读取.所以才每个方法上都加了synchronized. package com.zjf;   import java.util.*;   //定义坐标  class Point{     public int x,y;…

可见性 可见性是由于java对于多线程处理的内存模型导致的.这似乎是一种失败的设计,但是JVM却能充分的利用多核处理器的强大性能,例如在缺乏同步的情况下,Java内存模型允许编译器对操作顺序进行重排序,并将数值缓存在寄存器中,同时,它还允许CPU对操作顺序进行重排序,并将数值缓存在处理器的特定缓存中. 可见性可以导致3个问题,失效数据,非原子的64位操作,重排序. 失效数据 如果一个共享的数据被多个线程读写,一个线程执行了写入,随后另外一个线程执行了读取,可能读取到的是未写入之前的数据. 也就是…

1. 设计线程安全的类 1.找出构成对象状态的所有变量 2.找出约束状态变量的不变性条件 3.建立对象状态的并发访问管理策略 package cn.xf.cp.ch04; /** * *功能:JAVA监视器模式的线程安全计数器 *时间:下午6:22:23 *文件:Counter.java *@author Administrator * */ public class Counter { //只有这一个变量,这个value就是counter的全部状态 private long value = 0…

废话开篇 今天开始学习Java并发编程实战,很多大牛都推荐,所以为了能在并发编程的道路上留下点书本上的知识,所以也就有了这篇博文.今天主要学习的是任务执行章节,主要讲了任务执行定义.Executor.线程池和Executor生命周期等内容,大部分是概念性的,请选择阅读. 切入正题 线程中执行任务 线程执行任务的两种策略:一是把所有的任务放在单个线程中串行执行,二是将每个任务放在各自的线程中执行.策略一的问题在于其糟糕的响应性和吞吐量:策略二的问题在于资源管理的复杂性. Executor框架 Ex…

什么是内存模型 JMM(Java内存模型)规定了JVM必须遵循一组最小保证,这组保证规定了对变量的写入操作在何时将对其他线程可见. JMM为程序中所有的操作定义了一个偏序关系,称为Happens-Before.两个操作缺乏Happens-Before关系,则Jvm会对它们进行任意的重排序. Happends-Before的规则包括: 1. 程序顺序规则.若程序中操作A在操作B之前,则线程中操作A在操作B之前执行. 2. 监视器锁规则.在同一监视器锁上的解锁操作必须在加锁操作之前执行.如图所示,…

1.线程安全的定义 当多个线程访问某个类时,不管允许环境采用何种调度方式或者这些线程如何交替执行,这个类都能表现出正确的行为 如果一个类既不包含任何域,也不包含任何对其他类中域的引用.则它一定是无状态的对象,无状态对象一定是线程安全的 2.竞态条件 并发编程中,由于不恰当的执行时序导致不正确的结果.当某个计算结果的正确性取决于多线程交替执行时序时,就会发生竞态条件. 常见的竞态条件: 先检查后执行. 读取-修改-写入 3.复合操作 为了避免产生竞态条件,必须以原子的形式执行一组操作. 4.内置锁…

合理的控制线程池的大小: 下面内容来自网络.不过跟作者说的一致.不想自己敲了.留个记录. 要想合理的配置线程池的大小,首先得分析任务的特性,可以从以下几个角度分析: 任务的性质:CPU密集型任务.IO密集型任务.混合型任务. 任务的优先级:高.中.低. 任务的执行时间:长.中.短. 任务的依赖性:是否依赖其他系统资源,如数据库连接等. 性质不同的任务可以交给不同规模的线程池执行. 对于不同性质的任务来说,CPU密集型任务应配置尽可能小的线程,如配置CPU个数+1的线程数,IO密集型任务应配置尽可…

public class NoVisibility{ private static boolean ready; private static int number; private static class ReaderThread extends Thread{ public void run(){ while(!ready) Thread.yield(); System.out.println(number); } } public static void main(String[] ar…

线程封闭 如果仅仅在单线程内访问数据,就不需要同步,这种技术被称为线程封闭,它是实现线程安全性的最简单的方式之一.当某个对象封闭在一个线程中时,这种方法将自动实现线程安全性,即使被封闭的对象本生不是线程安全的. 实现好的并发是一件困难的事情,所以很多时候我们都想躲避并发.避免并发最简单的方法就是线程封闭.什么是线程封闭呢? 就是把对象封装到一个线程里,只有这一个线程能看到此对象.那么这个对象就算不是线程安全的也不会出现任何安全问题.实现线程封闭有哪些方法呢? 1:ad-hoc线程封闭 这是完全靠…

在没有同步的情况下,编译器.处理器以及运行时等都可能对操作的执行顺序进行一些意想不到的调整.在缺乏足够同步的多线程程序中,要对内存操作的执行顺序进行判断几乎无法得到正确的结果. 非原子的64位操作 当线程在没有同步的情况下读取变量时,可能会读到一个失效值,但至少这个值是由之前的某个线程设置,而不是一个随机值.这种安全性保证也被称为最低安全性. Java内存模型要求:变量的读取操作和写入操作都必须是原子操作,但对于非Volatile类型的long和Double变量,JVM允许将64的读操作或写操作…

1.重要的属性 可见性,不变性,原子性 1.1可见性 当一个线程修改某个对象状态的时候,我们希望其他线程也能看到发生后的变化. 在没有同步的情况下,编译器和处理器会对代码的执行顺序进行重排.以提高效率.重排后的顺序是不可预知的,所以在多线程中无法对执行结果进行判断 看下面的代码 public class NoVisibility { private static boolean ready; private static int number; private static class Read…

一个对象是否需要是线程安全的取决于它是否被多个线程访问. 当多个线程访问同一个可变状态量时如果没有使用正确的同步规则,就有可能出错.解决办法: 不在线程之间共享该变量 将状态变量修改为不可变的 在访问状态变量时使用同步机制 完全由线程安全类构造的程序也不一定是线程安全的,线程安全类中也可以包含非线程安全的类 一.什么是线程安全性 线程安全是指多个线程在访问一个类时,如果不需要额外的同步,这个类的行为仍然是正确的.(因为线程安全类中封装了必要的同步代码) 一个无状态的类是线程安全的.无状态类是指不…

同步容器类 Vector和HashTable和Collections.synchronizedXXX 都是使用监视器模式实现的. 暂且不考虑性能问题,使用同步容器类要注意: 只能保证单个操作的同步. 这会引起两个问题: 第一个问题: 如果有一个功能,需要计算得到最后一个的值,有这个方法: list.get(list.size -1) 这是一个复合操作,其实是两步的.存在并发问题.可能会导致ArrayIndexOutOfBoundsException. 如何解决: synchronized(lis…

死锁 经典的死锁:哲学家进餐问题.5个哲学家 5个筷子 如果没有哲学家都占了一个筷子 互相等待筷子 陷入死锁 数据库设计系统中一般有死锁检测,通过在表示等待关系的有向图中搜索循环来实现. JVM没有死锁检测. 锁顺序死锁 典型的列子:LeftRightDeadLock,多个线程尝试去获取左右的锁.这个和哲学家吃饭的两个筷子类似. 下面的转账锁顺序死锁: public class DynamicOrderDeadlock {    public static void transferMoney(…

互斥锁(下):如何用一把锁保护多个资源?    一把锁可以保护多个资源,但是不能用多把锁来保护一个资源. 那如何保护多个资源? 当我们要保护多个资源时,首先要区分这些资源是否存在关联关系. 如下代码 1 class Account { 2 // 锁:保护账户余额 3 private final Object balLock = new Object(); 4 // 账户余额 5 private Integer balance; 6 // 锁:保护账户密码 7 private final Obje…

一.什么是线程安全性 编写线程安全的代码 核心在于要对状态訪问操作进行管理. 共享,可变的状态的訪问 - 前者表示多个线程訪问, 后者声明周期内发生改变. 线程安全性 核心概念是正确性.某个类的行为与其规范全然一致. 多个线程同一时候操作共享的变量,造成线程安全性问题. * 编写线程安全性代码的三种方法: 不在线程之间共享该状态变量 将状态变量改动为不可变的变量 在訪问状态变量时使用同步 Java同步机制工具:      synchronized      volatile类型变量      显…

一个.什么是线程安全 编写线程安全的代码 其核心是管理国事访问的操作. 共享,可变的状态的訪问 - 前者表示多个线程訪问, 后者声明周期内发生改变. 线程安全性 核心概念是正确性.某个类的行为与其规范全然一致. 多个线程同一时候操作共享的变量,造成线程安全性问题. * 编写线程安全性代码的三种方法: 不在线程之间共享该状态变量 将状态变量改动为不可变的变量 在訪问状态变量时使用同步 Java同步机制工具:      synchronized      volatile类型变量      显示锁(…

一.为什么GUI是单线程化 传统的GUI应用程序通常都是单线程的. 1. 在代码的各个位置都须要调用poll方法来获得输入事件(这样的方式将给代码带来极大的混乱) 2. 通过一个"主事件循环(Main Event Loop)"来间接地运行应用程序的全部代码. 假设在主事件循环中调用的代码须要非常长时间才干运行完毕.那么用户界面就会"冻结",直到代码运行完毕.这是由于仅仅有当运行控制权返回到主事件循环后,才干处理兴许的用户界面事件. 非常多尝试多线程的GUI框架的努力…

2.1 线程安全性 当多个线程访问某个类时,不论这些线程如何交替执行,这个类始终都能表现出正确的行为,且主调代码中不需要任何额外的同步或协同,则称这个类是线程安全的. 类不变性条件(Invariant):约束对象的状态 后验条件(Postcondition):约束对象操作的结果 保证正确的行为是指:任何操作都不会违背类不变性条件或后验条件.在线程安全类的对象的实例上执行的任何串行或并行操作都不会使对象处于无效状态. 2.2 原子性 竞态条件 某个计算过程的正确性取决于多个线程交替执行时序. 注:…

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…

关于性能 性能的衡量标准有很多,如: 服务时间,等待时间用来衡量程序的"运行速度""多快". 吞吐量,生产量用于衡量程序的"处理能力",能够完成"多少"工作. 多快和多少有时候是互相矛盾的. 关于可伸缩性 可伸缩性:当增加计算资源(CPU 内存 存储 带宽)时,程序的吞吐量或者处理能力能够相应的增加. 评估各种性能权衡的因素 各种性能指标之间权衡,需要考虑的是系统需求和使用场景. 例如,快速排序算法在处理大规模数据集上的执行效…

ExecutorCompletionService CompletionService用来接收一个Executor的执行结果,将已经完成任务,放置在可使用 take 访问的队列上. 大概用法: Executor e = Executors. newCachedThreadPool(); CompletionService<Result> ecs = new ExecutorCompletionService<Result>(e); List< Callable<Resu…

编写线程安全的 代码,核心在与对共享的和可变的对象的状态的访问. 如果多个线程访问一个可变的对象时没有使用同步,那么就会出现错误.在这种情况下,有3中方式可以修复这个问题: 不在线程之间共享该状态变量 将状态变量修改为不可变的变量 在访问状态变量时使用同步 线程安全性的定义: 在多个线程访问某个类时,不管运行环境采用何种调度方式或者这些线程将如何交替执行,并且在主调代码中不需要任何额外的同步或协同,这个类都能表现出正确的行为,那么我们就说这个类是线程安全的. 无状态对象: 不包含任何域,也不包含…

1.栈封闭 在栈封闭中,只能通过局部变量才能访问对象. 所谓栈封闭就是把变量的声明以及应用都局限在一个局部线程中,在这个局部线程中声明和实例化的对象对于线程外部是不可见的,这个局部线程的栈,无法被任何其他线程访问. 2.不变性 不可变对象一定是线程安全的 3.安全发布的常用模式 要安全发布一个对象,对象的引用以及对象的状态必须同时对其他线程可见. 1.在静态初始化函数中初始化一个对象的引用 2.将对象的引用保存到volatitle类型的域或者AtomicReferance对象中 3.将对象的引用…

状态依赖性 定义:只有满足特定的状态才能继续执行某些操作(这些操作依赖于固定的状态,这些状态需要等待别的线程来满足). FutureTask,Semaphroe,BlockingQueue等,都是状态依赖性的类. 条件队列 条件对列:条件对列就是由于不满足继续的条件而被wait操作阻塞的线程队列.他们都在等待条件满足,然后被唤醒. 条件谓词:状态依赖性依赖的前提条件.如BlockingQueue中的isFull,isEmpty等. 条件等待中存在三个要素:加锁 + 条件谓词 + wait方法 w…

接口Lock的实现类: ReentrantLock, ReentrantReadWriteLock.ReadLock, ReentrantReadWriteLock.WriteLock ReentrantLock java5.0之前只有synchronize和volatile,ReentrantLock是5.0增加的. ps:synchronize使用的监视器锁不是通过ReentrantLock实现的,是一种独特的机制.在5.0中它的性能要比ReentrantLock低很多,在6.0中它的性能也…

先验条件(Precondition):某些方法包含基于状态的先验条件.例如,不能从空队列中移除一个元素,在删除元素前队列必须处于非空状态.基于状态的先验条件的操作成为依赖状态操作. 在单线程中,如果某操作无法满足先验条件,就只能失败,但在并发程序中先验条件可能会由于其他线程执行的操作而变成真. java中等待某个条件为真的各种内置机制(包括等待和通知机制)都与内置加锁紧密关联. 所有权和封装性总是相关联的:对象封装它拥有的所有权,对象对它的封装的状态拥有所有权. 发布了某个可变对象的引用,那就不…

java并发编程笔记(四)--安全发布对象 发布对象 使一个对象能够被当前范围之外的代码所使用 对象逸出 一种错误的发布.当一个对象还没构造完成时,就使它被其他线程所见 不安全的发布对象 某一个类的构造方法为公共的. 如: public class UnsafePublish { private String[] states = {"a", "b", "c"}; public String[] getStates() { return stat…

在[Java并发编程实战]-–"J.U.C":CLH队列锁提过,AQS里面的CLH队列是CLH同步锁的一种变形.其主要从两方面进行了改造:节点的结构与节点等待机制.在结构上引入了头结点和尾节点,他们分别指向队列的头和尾,尝试获取锁.入队列.释放锁等实现都与头尾节点相关,并且每个节点都引入前驱节点和后后续节点的引用:在等待机制上由原来的自旋改成阻塞唤醒.其结构如下: 知道其结构了,我们再看看他的实现.在线程获取锁时会调用AQS的acquire()方法,该方法第一次尝试获取锁如果失败,会将…

在[Java并发编程实战]-–"J.U.C":CLH队列锁提过,AQS里面的CLH队列是CLH同步锁的一种变形. 其主要从双方面进行了改造:节点的结构与节点等待机制.在结构上引入了头结点和尾节点,他们分别指向队列的头和尾,尝试获取锁.入队列.释放锁等实现都与头尾节点相关.而且每一个节点都引入前驱节点和后兴许节点的引用:在等待机制上由原来的自旋改成堵塞唤醒. 其结构例如以下: 知道其结构了,我们再看看他的实现.在线程获取锁时会调用AQS的acquire()方法.该方法第一次尝试获取锁假设…