前言 原子性指一个或多个操作在CPU执行的过程不被中断的特性.前面提到原子性问题产生的源头是线程切换,而线程切换依赖于CPU中断.于是得出,禁用CPU中断就可以禁止线程切换从而解决原子性问题.但是这种情况只适用于单核,多核时不适用. 以在 32 位 CPU 上执行 long 型变量的写操作为例来说明. long 型变量是 64 位,在 32 位 CPU 上执行写操作会被拆分成两次写操作(写高 32 位和写低 32 位,如下图所示,图来自[参考1]). 在单核 CPU 场景下,同一时刻只有一个线程…

Java 并发基础 标签 : Java基础 线程简述 线程是进程的执行部分,用来完成一定的任务; 线程拥有自己的堆栈,程序计数器和自己的局部变量,但不拥有系统资源, 他与其他线程共享父进程的共享资源及部分运行时环境,因此编程时需要小心,确保线程不会妨碍同一进程中的其他线程; 多线程优势 进程之间不能共享内存,但线程之间共享内存/文件描述符/进程状态非常容易. 系统创建进程时需要为该其分配很多系统资源(如进程控制块),但创建线程的开销要小得多,因此线程实现多任务并发比进程效率高. Java语言内置…

<java并发编程实战>终于读完4-7章了,感触很深,但是有些东西还没有吃透,先把已经理解的整理一下.java并发基础(一)是对前3章的总结.这里总结一下第4.5章的东西. 一.java监视器模式 概念:把对象的所有可变状态都封装起来,并由对象自己的内置锁来保护.比如最简单的形式: public final class Counter{ private long value = 0 ; public synchronized long getValue(){ return value; } p…

java并发基础知识导图   一 java线程用法 1.1 线程使用方式 1.1.1 继承Thread类 继承Thread类的方式,无返回值,且由于java不支持多继承,继承Thread类后,无法再继承其他类. /** * 继承Thread类的方式创建线程 */ public class ThreadExtendTest extends Thread{ @Override public void run() { System.out.println("create thread by threa…

本文为 SnailClimb 的原创,目前已经收录自我开源的 JavaGuide 中(61.5 k Star![Java学习+面试指南] 一份涵盖大部分Java程序员所需要掌握的核心知识.欢迎 Star!). 另外推荐一篇原创:终极推荐!可能是最适合你的Java学习路线+方法+网站+书籍推荐! Java 并发基础常见面试题总结 1. 什么是线程和进程? 1.1. 何为进程? 进程是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位,因此进程是动态的.系统运行一个程序即是一个进程从创建,运行到消亡的过程…

第8章介绍的是线程池的使用,直接进入正题. 一.线程饥饿死锁和饱和策略 1.线程饥饿死锁 在线程池中,如果任务依赖其他任务,那么可能产生死锁.举个极端的例子,在单线程的Executor中,如果一个任务提交了另一个任务到相同的Executor中,并等待其返回,那么就会发生死锁.第二个任务停留在工作队列中,第一个又一直等待(因为是单线程).这块记住一个信息,就是如果线程池中的任务是互相依赖的,除非线程池无限大,否则就有可能产生线程饥饿死锁,而且是否产生死锁要看时机,这也就是为什么Executor框架…

Java并发基础概念 线程和进程 线程和进程都能实现并发,在java编程领域,线程是实现并发的主要方式 每个进程都有独立的运行环境,内存空间.进程的通信需要通过,pipline或者socket 线程共享进程的运行环境,创建线程更加轻量级 线程 创建线程的方式 直接创建和管理Thread对象,在需要异步任务的时候创建Thread 使用抽象线程管理器,把task交给executor执行 定义和启动线程 Thread th = new Thread(); th.start(); 暂停线程 Thread…

前言 CPU .内存.I/O设备之间的速度差距十分大,为了提高CPU的利用率并且平衡它们的速度差异.计算机体系结构.操作系统和编译程序都做出了改进: CPU增加了缓存,用于平衡和内存之间的速度差异. 操作系统增加了进程.线程,以时分复用CPU,进而均衡CPU与I/O设备之间的速度差异. 编译程序优化指令执行次序,使得缓存能够得到更加合理地利用. 但是,每一种解决问题的技术出现都不可避免地带来一些其他问题.下面这三个问题也是常见并发程序出现诡异问题的根源. 缓存--可见性问题 线程切换--原子性问…

前言 解决并发编程中的可见性和有序性问题最直接的方法就是禁用CPU缓存和编译器的优化.但是,禁用这两者又会影响程序性能.于是我们要做的是按需禁用CPU缓存和编译器的优化. 如何按需禁用CPU缓存和编译器的优化就需要提到Java内存模型.Java内存模型是一个复杂的规范.其中最为重要的便是Happens-Before规则.下面我们先介绍如何利用Happens-Before规则解决可见性和有序性问题,然后我们再扩展简单介绍下Java内存模型以及我们前篇文章提到的重排序概念. volatile 在前一…

前言 在前篇介绍死锁的文章中,我们破坏等待占用且等待条件时,用了一个死循环来获取两个账本对象. // 一次性申请转出账户和转入账户,直到成功 while(!actr.apply(this, target))   : 我们提到过,如果apply()操作耗时非常短,且并发冲突量也不大,这种方案还是可以.否则的话,就可能要循环上万次才可以获取锁,这样的话就太消耗CPU了! 于是我们给出另一个更好的解决方案,等待-通知机制: 若是线程要求的条件不满足,则线程阻塞自己,进入等待状态:当线程要求的条件满足时…

最近在看<java并发编程实战>,希望自己有毅力把它读完. 线程本身有很多优势,比如可以发挥多处理器的强大能力.建模更加简单.简化异步事件的处理.使用户界面的相应更加灵敏,但是更多的需要程序猿面对的是安全性问题.看下面例子: public class UnsafeSequence { private int value; /*返回一个唯一的数值*/ public int getNext(){ return value++; } } UnsafeSequence的问题在于,如果执行时机不对,那么…

当线程安全:多个线程访问某个类时,不管运行时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调,这个类都能表现出正确的行为,那么久称这个类是线程安全的. 在线程安全类中封装了必要的同步机制,因此客户端无需采取进一步的同步措施. 原子性 要么不执行,要么执行到底.原子性就是当某一个线程修改i的值的时候,从取出i到将新的i的值写给i之间不能有其他线程对i进行任何操作.也就是说保证某个线程对i的操作是原子性的,这样就可以避免数据脏读. 通过锁机制或者CAS(Co…

对于我们开发的网站,如果网站的访问量非常大的话,那么我们就需要考虑相关的并发访问问题了,然而并发问题是令我们大多数程序员头疼的问题,但话又说回来了,既然逃避不掉,那我们就坦然面对吧~今天就让我们深入研究一下常见的并发和同步问题吧. 一.同步和异步的区别和联系 为了更好的理解同步和并发的问题,我们需要先掌握两个重要的概念:同步.异步 同步:可以理解为在执行完一个函数或者方法后,一直等待系统返回值或消息,这时程序是处于阻塞的状态,只有接收到系统的返回值或者消息后,才会继续往下执行. 异步:执行完函数…

前言 Java的多线程是一把双刃剑,使用好它可以使我们的程序更高效,但是出现并发问题时,我们的程序将会变得非常糟糕.并发编程中需要注意三方面的问题,分别是安全性.活跃性和性能问题. 安全性问题 我们经常说这个方法是线程安全的.这个类是线程安全的,那么到底该怎么理解线程安全呢? 要给线程安全性定一个非常明确的定义是比较复杂的.越正式的定义越复杂,也就越难理解.但是不管怎样,在线程安全性定义中,最核心的概念还是正确性,可以简单的理解为程序按照我们期望的执行. 正确性的含义是:某个类的行为与其规范完全…

话不多说,先上图. 1.基本概念 欲说线程,必先说进程. 进程:进程是代码在数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位. 线程:线程是进程的一个执行路径,一个进程中至少有一个线程,进程中的多个线程共享进程的资源. 操作系统在分配资源时是把资源分配给进程的, 但是 CPU 资源比较特殊,它是被分配到线程的,因为真正要占用CPU运行的是线程,所以也说线程是 CPU分配的基本单位. 在Java中,当我们启动 main 函数其实就启动了一个JVM进程,而 main 函数在的线程就是这个…

前言 可以将Java并发编程抽象为三个核心问题:分工.同步和互斥. 这三个问题的产生源自对性能的需求.最初时,为提高计算机的效率,当IO在等待时不让CPU空闲,于是就出现了分时操作系统也就出现了并发.后来,多核CPU出现,不同的任务可以同时独立运行,于是就出现了并行[分工].有了分工后,效率得到了很大的提升,但是为了更合理的安排以及控制任务的进行,就需要让进程之间可以通信[同步],让彼此知道进度的执行.分工进行提高了效率,但是却带来了多线程访问共享资源会冲突的问题.于是对共享资源的访问又需要串行…

前言 我们使用加锁机制来保证线程安全,但是如果过度地使用加锁,则可能会导致死锁.下面将介绍关于死锁的相关知识以及我们在编写程序时如何预防死锁. 什么是死锁 学习操作系统时,给出死锁的定义为两个或两个以上的线程在执行过程中,由于竞争资源而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去.简化一点说就是:一组相互竞争资源的线程因为互相等待,导致"永久"阻塞的现象. 下面我们通过一个转账例子来深入理解死锁. class Account { private int balance; /…

前言 在Java 1.5之前,Java语言提供的唯一并发语言就是管程,Java 1.5之后提供的SDK并发包也是以管程为基础的.除了Java之外,C/C++.C#等高级语言也都是支持管程的. 那么什么是管程呢? 见名知意,是指管理共享变量以及对共享变量操作的过程,让它们支持并发.翻译成Java领域的语言,就是管理类的状态变量,让这个类是线程安全的. synchronized关键字和wait().notify().notifyAll()这三个方法是Java中实现管程技术的组成部分.记得学习操作系统…

前言 方法中的变量(即局部变量)是不存在数据竞争(Data Race)的,也是线程安全的.为了理解为什么,我们先来了一下方法是如何被执行的,然后再分析局部变量的安全性,最后再介绍利用局部变量不会共享的特点而产生的解决并发问题的一些技术. 方法是如何被执行的 int a = 7: int[] b = fibonacci(a); int[] c = b; 以上代码转换成CPU指令执行,方法的调用过程示意图如下:(图来自参考[1]) 当调用fibonacci(a)时,CPU要先找到方法fibonacc…

这几天全国都是关键时候,放假了,还是要学习啊!很久没有写博客了,最近看了一本书,有关于java并发编程的,书名叫做“java并发编程之美”,讲的很有意思,这里就做一个笔记吧! 有需要openjdk8源码的,可以直接下载 链接:https://pan.baidu.com/s/1_uT99PLxH-STcs0zl0Mhuw  提取码:ov5b 一.了解并发和并行 并发:指的是同一时间段内多个任务在执行,并且没有执行结束:就好像你用一个手机看视频,你一下子想看熊出没,一下子又想看喜羊羊,那么你会怎么办…

AbstractQueuedSynchronizer是实现Java并发类库的一个基础框架,Java中的各种锁(RenentrantLock, ReentrantReadWriteLock)以及同步工具类(Semaphore, CountDownLatch)等很多都是基于AbstractQueuedSynchronizer实现的.AbstractQueuedSynchronizer 一般简称AQS,Abstract表示他是一个抽象类,Queued表示他是基于先进先出 FIFO 等待队列实现的,Sy…

转载自:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3910667.html 在前面,已经介绍了Java的基础知识,现在我们来讨论一点稍微难一点的问题:Java并发编程.当然,Java并发编程涉及到很多方面的内容,不是一朝一夕就能够融会贯通使用的,需要在实践中不断积累.由于并发肯定涉及到多线程,因此在进入并发编程主题之前,我们先来了解一下进程和线程的由来,这对后面对并发编程的理解将会有很大的帮助. 下面是本文的目录大纲: 一.操作系统中为什么会出现进程? 二.为什么…

<java并发编程实战>的第9章主要介绍GUI编程,在实际开发中实在很少见到,所以这一章的笔记暂时先放一放,从第10章开始到第12章是第三部分,也就是活跃性.性能.与测试,这部分的知识偏理论多一些,但是尽量能用代码讲明白的问题就不用文字,话不多说,进入正题. 一.死锁 在学习java基础的时候就听老师讲过“哲学家就餐”的例子,时间久了具体是怎么回事也容易忘,这里重新整理下.5个哲学家去吃中餐,坐在一张圆桌旁,他们有5根筷子(不是5双),并且每两个人中间放一根筷子,每个人需要一双筷子才能吃到东西…

<java并发编程实战>的第7章是任务的取消与关闭.我觉得这一章和第6章任务执行同样重要,一个在行为良好的软件和勉强运行的软件之间的最主要的区别就是,行为良好的软件能很完善的处理失败.关闭和取消等过程. 一.任务取消 在java中没有一种安全的抢占式(收到中断请求就立刻停止)的方式来停止线程,因此也没有安全的抢占式方法来停止任务.只有一些协作式的机制,比如设置请求已取消的标识.在下面的例子中,PrimeGenarator持续的列出素数,直到它被取消.cancel方法将设置cancelled标识…

1. 什么是线程和进程? 1.1. 何为进程? 进程是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位,因此进程是动态的.系统运行一个程序即是一个进程从创建,运行到消亡的过程. 在 Java 中,当我们启动 main 函数时其实就是启动了一个 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,也称主线程. 如下图所示,在 windows 中通过查看任务管理器的方式,我们就可以清楚看到 window 当前运行的进程(.exe 文件的运行). 1.2. 何为线程? 线程与进程相似,但…

前言 下面简单总结学习Java并发的笔记,关于如何利用面向对象思想写好并发程序的建议.面向对象的思想和并发编程属于两个领域,但是在Java中这两个领域却可以融合到一起.在Java语言中,面向对象编程的思想能够让并发编程变得更加简单.下面将从封装共享变量.识别共享变量间的约束条件和制定并发访问策略三方面介绍如何使用面向对象思想去指导编写并发程序. 封装共享变量 在并发编程中,格外关心的一个重点便是多线程对共享变量的访问问题.我们需要控制好对共享变量的访问接口.面向对象就有一个非常好的特性:封装(将…

一.什么是线程和进程? 进程: 是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单元(就比如打开某个应用,就是开启了一个进程),因此进程是动态的.系统运行一个程序即是一个程序从创建.运行到消亡的过程. 在 Java 中,当我们启动 main 函数时其实就是启动了 JVM 进程,而 main 函数所在的线程就是这个进程中的一个线程,也称主线程. 线程: 线程与就进程相似,但线程是一个比进程更小的执行单位.一个进程在执行过程中可以产生多个线程.与进程不同的是同类的多个线程共享进程的堆和方法区资源,但每个线…

一.ThreadLocal定义 ThreadLocal是一个可以提供线程局部变量的类,ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路,通过为每个线程提供一个独立的变量副本解决了变量并发访问的冲突问题.在很多情况下,ThreadLocal比直接使用synchronized同步机制解决线程安全问题更简单,更方便,且结果程序拥有更高的并发性. ThreadLocal的作用是提供线程内的局部变量,这种变量在线程的生命周期内起作用.作用:提供一个线程内公共变量(比如本次请求的用户信息)…

前言 线程是操作系统中的一个概念,支持多线程的语言都是对OS中的线程进行了封装.要学好线程,就要搞清除它的生命周期,也就是生命周期各个节点的状态转换机制.不同的开发语言对操作系统中的线程进行了不同的封装,但是对于线程的声明周期这部分基本是相同的.下面先介绍通用的线程生命周期模型,然后详细介绍Java中的线程生命周期以及Java生命周期中各个状态是如何转换的. 通用的线程生命周期 上图为通用线程状态转换图(五态模型). 初始状态 线程被创建,但是还不允许分配CPU执行.这里的创建仅仅是指在编程语言…

在 java5 以后,我们接触到了线程原子性操作,也就是在修改时我们只需要保证它的那个瞬间是安全的即可,经过相应的包装后可以再处理对象的并发修改,本文总结一下Atomic系列的类的使用方法,其中包含: 类型 Integer Long 基本类型 AtomicInteger AtomicLong AtomicBoolean 数组类型 AtomicIntegerArray AtomicLongArray AtomicReferenceArray 属性原子修改器 AtomicIntegerFieldUp…