目录 Test and Set Compare and Swap 使用CAS实现线程安全的数据结构. 现在主流的多处理器架构都在硬件水平上提供了对并发同步的支持. 今天我们讨论两个很重要的硬件同步指令:Test-and-Set和Compare-and-Swap Test and Set 一个Test-and-Set(TAS)指令包括两个子步骤,把给定的内存地址设置为1,然后返回之前的旧值. 这两个子步骤在硬件上实现为一个原子操作,执行期间不会被其他处理器打断. (一个CPU可以使用诸如Dual-…

原文链接:https://www.jianshu.com/p/00edb3d74a33   CAS是CPU的一条指令,其具有原子性,原子性是由CPU硬件层面保证的.   CAS原语有三个操作数--内存位置(V).预期原值(A).新值(B).若内存位置与预期原值匹配则处理器将该位置更新为新值.否则不做操作.无论何种情况都会在CAS指令之前返回该位置值.这个过程是原子性的.   底层硬件通过将 CAS 里的多个操作在硬件层面语义实现上,通过一条处理器指令保证了原子性操作.这些指令如下所示: (1)测…

相信最近看过我的文章的朋友对于Microsoft.Extensions.ObjectPool不陌生:复用.池化是在很多高性能场景的优化技巧,它能减少内存占用率.降低GC频率.提升系统TPS和降低请求时延. 那么池化和复用对象意味着同一时间会有多个线程访问池,去获取和归还对象,那么这肯定就有并发问题.那ObjectPool在涉及多线程访问资源应该怎么做到线程安全呢? 今天就带大家通过学习ObjectPool的源码聊一聊它是如何实现线程安全的. 源码解析 ObjectPool的关键就在于两个方法,一…

互斥同步最主要的问题就是进行线程阻塞和唤醒所带来的性能的额外损耗,因此这种同步被称为阻塞同步,它属于一种悲观的并发策略,我们称之为悲观锁.随着硬件和操作系统指令集的发展和优化,产生了非阻塞同步,被称为乐观锁.简单地说,就是先进行操作,操作完成之后再判断操作是否成功,是否有并发问题,如果有则进行失败补偿,如果没有就算操作成功,这样就从根本上避免了同步锁的弊端. 目前,在Java中应用最广泛的非阻塞同步就是CAS,在IA64.X86指令集中通过cmpxchg指令完成CAS功能,在sparc-TSO中…

一.总线锁定和缓存一致性 这是两个操作系统层面的概念.随着多核时代的到来,并发操作已经成了很正常的现象,操作系统必须要有一些机制和原语,以保证某些基本操作的原子性.首先处理器需要保证读一个字节或写一个字节是无条件原子的,不存在读/写了一半被中断的情况(那样就会产生乱七八糟的值),但这还不够,在并发环境下,为了满足多线程的一致性,还必须提供更大范围原子性的操作,比如Compare And Swap操作(见后面CAS章节).操作系统有两种保证操作原子性的机制:总线锁定和缓存一致性. 我们知道,CPU…

参考文档: http://www.blogjava.net/xylz/archive/2010/07/04/325206.html http://blog.hesey.net/2011/09/resolve-aba-by-atomicstampedreference.html http://www.searchsoa.com.cn/showcontent_69238.htm http://ifeve.com/atomic-operation/ http://www.infoq.com/cn/ar…

注明: 本文转载自http://www.hollischuang.com/archives/1537 在深入理解乐观锁与悲观锁一文中我们介绍过锁.本文在这篇文章的基础上,深入分析一下乐观锁的实现机制,介绍什么是CAS.CAS的应用以及CAS存在的问题等. 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…

锁(lock)的代价 锁是用来做并发最简单的方式,当然其代价也是最高的.内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失.操作系统对多线程的锁进行判断就像两姐妹在为一个玩具在争吵,然后操作系统就是能决定他们谁能拿到玩具的父母,这是很慢的.用户态的锁虽然避免了这些问题,但是其实它们只是在没有真实的竞争时才有效. Java在JDK1.5之前都是靠s…

Native方法,Unsafe与CAS操作 >>JNI和Native方法 Java中,通过JNI(Java Native Interface,java本地接口)来实现本地化,访问操作系统底层,如系统硬件等. JNI的实现就是在Java里声明方法,然后编写C/C++实现该方法,步骤: 编写带有native声明的方法的java类,得到.java文件 使用javac命令编译所编写的java类,生成.class文件 使用javah -jni java类名生成扩展名为h的头文件,也即生成.h文件 使用C…

转自: http://blog.csdn.net/hsuxu/article/details/9467651 CAS CAS: Compare and Swap java.util.concurrent包中借助CAS实现了区别于synchronouse同步锁的一种乐观锁. CAS 指的是现代 CPU 广泛支持的一种对内存中的共享数据进行操作的一种特殊指令.这个指令会对内存中的共享数据做原子的读写操作.简 单介绍一下这个指令的操作过程:首先,CPU 会将内存中将要被更改的数据与期望的值做比较.然后…