我们知道哈希表是一种非常高效的数据结构,设计优良的哈希函数可以使其上的增删改查操作达到O(1)级别.Java为我们提供了一个现成的哈希结构,那就是HashMap类,在前面的文章中我曾经介绍过HashMap类,知道它的所有方法都未进行同步,因此在多线程环境中是不安全的.为此,Java为我们提供了另外一个HashTable类,它对于多线程同步的处理非常简单粗暴,那就是在HashMap的基础上对其所有方法都使用synchronized关键字进行加锁.这种方法虽然简单,但导致了一个问题,那就是在同一时间…

在上一篇<Java并发系列[1]----AbstractQueuedSynchronizer源码分析之概要分析>中我们介绍了AbstractQueuedSynchronizer基本的一些概念,主要讲了AQS的排队区是怎样实现的,什么是独占模式和共享模式以及如何理解结点的等待状态.理解并掌握这些内容是后续阅读AQS源码的关键,所以建议读者先看完我的上一篇文章再回过头来看这篇就比较容易理解.在本篇中会介绍在独占模式下结点是怎样进入同步队列排队的,以及离开同步队列之前会进行哪些操作.AQS为在独占模…

通过上一篇的分析,我们知道了独占模式获取锁有三种方式,分别是不响应线程中断获取,响应线程中断获取,设置超时时间获取.在共享模式下获取锁的方式也是这三种,而且基本上都是大同小异,我们搞清楚了一种就能很快的理解其他的方式.虽然说AbstractQueuedSynchronizer源码有一千多行,但是重复的也比较多,所以读者不要刚开始的时候被吓到,只要耐着性子去看慢慢的自然能够渐渐领悟.就我个人经验来说,阅读AbstractQueuedSynchronizer源码有几个比较关键的地方需要弄明白,分别是…

在Java5.0之前,协调对共享对象的访问可以使用的机制只有synchronized和volatile.我们知道synchronized关键字实现了内置锁,而volatile关键字保证了多线程的内存可见性.在大多数情况下,这些机制都能很好地完成工作,但却无法实现一些更高级的功能,例如,无法中断一个正在等待获取锁的线程,无法实现限定时间的获取锁机制,无法实现非阻塞结构的加锁规则等.而这些更灵活的加锁机制通常都能够提供更好的活跃性或性能.因此,在Java5.0中增加了一种新的机制:Reentrant…

1.前提 在阅读这篇博客之前,希望你对HashMap已经是有所理解的,否则可以参考这篇博客: jdk1.8源码分析-hashMap:另外你对java的cas操作也是有一定了解的,因为在这个类中大量使用到了cas相关的操作来保证线程安全的. 2.概述 ConcurrentHashMap这个类在java.lang.current包中,这个包中的类都是线程安全的.ConcurrentHashMap底层存储数据的结构与1.8的HashMap是一样的,都是数组+链表(或红黑树)的结构.在日常的开发中,我们…

学习Java并发编程不得不去了解一下java.util.concurrent这个包,这个包下面有许多我们经常用到的并发工具类,例如:ReentrantLock, CountDownLatch, CyclicBarrier, Semaphore等.而这些类的底层实现都依赖于AbstractQueuedSynchronizer这个类,由此可见这个类的重要性.所以在Java并发系列文章中我首先对AbstractQueuedSynchronizer这个类进行分析,由于这个类比较重要,而且代码比较长,为了…

通过前面三篇的分析,我们深入了解了AbstractQueuedSynchronizer的内部结构和一些设计理念,知道了AbstractQueuedSynchronizer内部维护了一个同步状态和两个排队区,这两个排队区分别是同步队列和条件队列.我们还是拿公共厕所做比喻,同步队列是主要的排队区,如果公共厕所没开放,所有想要进入厕所的人都得在这里排队.而条件队列主要是为条件等待设置的,我们想象一下如果一个人通过排队终于成功获取锁进入了厕所,但在方便之前发现自己没带手纸,碰到这种情况虽然很无奈,但是它…

Semaphore(信号量)是JUC包中比较常用到的一个类,它是AQS共享模式的一个应用,可以允许多个线程同时对共享资源进行操作,并且可以有效的控制并发数,利用它可以很好的实现流量控制.Semaphore提供了一个许可证的概念,可以把这个许可证看作公共汽车车票,只有成功获取车票的人才能够上车,并且车票是有一定数量的,不可能毫无限制的发下去,这样就会导致公交车超载.所以当车票发完的时候(公交车以满载),其他人就只能等下一趟车了.如果中途有人下车,那么他的位置将会空闲出来,因此如果这时其他人想要上车…

现实生活中我们经常会遇到这样的情景,在进行某个活动前需要等待人全部都齐了才开始.例如吃饭时要等全家人都上座了才动筷子,旅游时要等全部人都到齐了才出发,比赛时要等运动员都上场后才开始.在JUC包中为我们提供了一个同步工具类能够很好的模拟这类场景,它就是CyclicBarrier类.利用CyclicBarrier类可以实现一组线程相互等待,当所有线程都到达某个屏障点后再进行后续的操作.下图演示了这一过程. 在CyclicBarrier类的内部有一个计数器,每个线程在到达屏障点的时候都会调用await…

在日常的开发调试中,我们经常会直接new一个Thread对象来执行某个任务.这种方式在任务数较少的情况下比较简单实用,但是在并发量较大的场景中却有着致命的缺陷.例如在访问量巨大的网站中,如果每个请求都开启一个线程来处理的话,即使是再强大的服务器也支撑不住.一台电脑的CPU资源是有限的,在CPU较为空闲的情况下,新增线程可以提高CPU的利用率,达到提升性能的效果.但是在CPU满载运行的情况下,再继续增加线程不仅不能提升性能,反而因为线程的竞争加大而导致性能下降,甚至导致服务器宕机.因此,在这种情况…

CountDownLatch(闭锁)是一个很有用的工具类,利用它我们可以拦截一个或多个线程使其在某个条件成熟后再执行.它的内部提供了一个计数器,在构造闭锁时必须指定计数器的初始值,且计数器的初始值必须大于0.另外它还提供了一个countDown方法来操作计数器的值,每调用一次countDown方法计数器都会减1,直到计数器的值减为0时就代表条件已成熟,所有因调用await方法而阻塞的线程都会被唤醒.这就是CountDownLatch的内部机制,看起来很简单,无非就是阻塞一部分线程让其在达到某个条…

java多线程系列(九)---ArrayBlockingQueue源码分析 目录 认识cpu.核心与线程 java多线程系列(一)之java多线程技能 java多线程系列(二)之对象变量的并发访问 java多线程系列(三)之等待通知机制 java多线程系列(四)之ReentrantLock的使用 java多线程系列(五)之synchronized ReentrantLock volatile Atomic 原理分析 java多线程系列(六)之线程池原理及其使用 java多线程系列(七)---Ca…

java集合系列之LinkedList源码分析 LinkedList数据结构简介 LinkedList底层是通过双端双向链表实现的,其基本数据结构如下,每一个节点类为Node对象,每个Node节点包含该节点的数据和分别指向前一个前一个和后一个节点的引用.LinkedList内部维护两个成员变量first和last,分别指向链表的头节点和尾节点(接下来的成员变量介绍中会提到).由于LinkedList基于链表,因此查询速度慢,增删速度快,又因为链表为双端双向,因此可进行双向遍历. 其实对Linke…

java集合系列之ArrayList源码分析(基于jdk1.8) ArrayList简介 ArrayList时List接口的一个非常重要的实现子类,它的底层是通过动态数组实现的,因此它具备查询速度快,增删速度慢的特点.另外数组拥有索引,因此可通过索引直接访问集合中的元素,ArrayList集合中允许存放重复的元素. 下面将对ArrayList集合中的重要方法的底层实现做一下简单的介绍,如有错误,请指正. ArrayList的成员变量: //序列化id private static final l…

这篇文章我们开始分析LinkedHashMap的源码,LinkedHashMap继承了HashMap,也就是说LinkedHashMap是在HashMap的基础上扩展而来的,因此在看LinkedHashMap源码之前,读者有必要先去了解HashMap的源码,可以查看我上一篇文章的介绍<Java集合系列[3]----HashMap源码分析>.只要深入理解了HashMap的实现原理,回过头来再去看LinkedHashMap,HashSet和LinkedHashSet的源码那都是非常简单的.因此,读…

前言 这篇主要讲述ThreadPoolExecutor的源码分析,贯穿类的创建.任务的添加到线程池的关闭整个流程,让你知其然所以然.希望你可以通过本篇博文知道ThreadPoolExecutor是怎么添加任务.执行任务的,以及延伸的知识点.那么先来看看ThreadPoolExecutor的继承关系吧. 继承关系 Executor接口 public interface Executor { void execute(Runnable command); } Executor接口只有一个方法exec…

一.背景 前文讲了HashMap的源码分析,从中可以看到下面的问题: HashMap的put/remove方法不是线程安全的,如果在多线程并发环境下,使用synchronized进行加锁,会导致效率低下: 在遍历迭代获取时进行修改(put/remove)操作,会导致发生并发修改异常(ConcurrentModificationException): 在JDK1.7之前,对HashMap进行put添加操作,会导致链表反转,造成链表回路,从而发生get死循环,(当然这个问题在JDK1.8被改进了按照…

上一章,我们学习了Collection的架构.这一章开始,我们对Collection的具体实现类进行讲解:首先,讲解List,而List中ArrayList又最为常用.因此,本章我们讲解ArrayList.先对ArrayList有个整体认识,再学习它的源码,最后再通过例子来学习如何使用它.内容包括: ArrayList简介 ArrayList 是一个数组队列,相当于 动态数组.与Java中的数组相比,它的容量能动态增长.它继承于AbstractList,实现了List, RandomAccess…

## 1 一句话概括ThreadLocal<font face="微软雅黑" size=4>  什么是ThreadLocal?顾名思义:线程本地变量,它为每个使用该对象的线程创建了一个独立的变量副本.</font>## 2 ThreadLocal使用场景<font face="微软雅黑" size=4>  用一句话总结ThreadLocal真的实在是太苍白无力了!我们通过一个简单的例子入手.比如现在有A和B两台服务器需要通过htt…

ReentrantLock介绍 从JDK1.5之前,我们都是使用synchronized关键字来对代码块加锁,在JDK1.5引入了ReentrantLock锁.synchronized关键字性能比ReentrantLock锁要差,而且ReentrantLock锁功能要比synchronized关键字功能强大. 特点 synchronized关键字和ReentrantLock锁都是重入锁,可重入锁是指当一个线程获取到锁后,此线程还可继续获得这把锁,在此线程释放这把锁前其他线程则不可获得这边锁.相比…

本篇分析ArrayList的源码,在分析之前先跟大家谈一谈数组.数组可能是我们最早接触到的数据结构之一,它是在内存中划分出一块连续的地址空间用来进行元素的存储,由于它直接操作内存,所以数组的性能要比集合类更好一些,这是使用数组的一大优势.但是我们知道数组存在致命的缺陷,就是在初始化时必须指定数组大小,并且在后续操作中不能再更改数组的大小.在实际情况中我们遇到更多的是一开始并不知道要存放多少元素,而是希望容器能够自动的扩展它自身的容量以便能够存放更多的元素.ArrayList就能够很好的满足这样的…

前面我们已经分析了ArrayList和LinkedList这两个集合,我们知道ArrayList是基于数组实现的,LinkedList是基于链表实现的.它们各自有自己的优劣势,例如ArrayList在定位查找元素时会优于LinkedList,而LinkedList在添加删除元素时会优于ArrayList.而本篇介绍的HashMap综合了二者的优势,它的底层是基于哈希表实现的,如果不考虑哈希冲突的话,HashMap在增删改查操作上的时间复杂度都能够达到惊人的O(1).我们先看看它所基于的哈希表的结…

为什么要说AbstractQueuedSynchronizer呢? 因为AbstractQueuedSynchronizer是JUC并发包中锁的底层支持,AbstractQueuedSynchronizer是抽象同步队列,简称AQS,是实现同步器的基础组件,并发包中锁的实现底层就是使用AQS实现,另外大多数人可能不会直接用到AQS, 但是知道其原理对于架构设计还是很有帮助的. 首先我们看一下AQS的类图结构,如下图: 从类图的关系可以看到AQS是一个FIFO的双向队列,内部通过节点head 和…

concurrentHashMap(基于jdk1.8) 类注释 所有的操作都是线程安全的,我们在使用时无需进行加锁. 多个线程同时进行put.remove等操作时并不会阻塞,可以同时进行,而HashTable在操作时会锁住整个Map. 在迭代过程中,即使Map及结构被修改,也不会抛出ConcurrentModificationException . 除了数组+链表+红黑树的基本结构外,新增了转移节点,是为了保证扩容时的线程安全的节点. 提供了很多的Stream方法,比如:foreach.sear…

上篇我们分析了ArrayList的底层实现,知道了ArrayList底层是基于数组实现的,因此具有查找修改快而插入删除慢的特点.本篇介绍的LinkedList是List接口的另一种实现,它的底层是基于双向链表实现的,因此它具有插入删除快而查找修改慢的特点,此外,通过对双向链表的操作还可以实现队列和栈的功能.LinkedList的底层结构如下图所示. F表示头结点引用,L表示尾结点引用,链表的每个结点都有三个元素,分别是前继结点引用(P),结点元素的值(E),后继结点的引用(N).结点由内部类No…

ConcurrentHashMap 参考: http://www.cnblogs.com/chengxiao/p/6842045.html https://my.oschina.net/hosee/blog/639352 https://www.cnblogs.com/study-everyday/p/6430462.html JDK5中添加了新的concurrent包,相对同步容器而言,并发容器通过一些机制改进了并发性能.因为同步容器将所有对容器状态的访问都 串行化了,这样保证了线程的安全性,…

转自:https://blog.csdn.net/dataiyangu/article/details/86491786#2__696 1. 各种同步控制工具的使用1.1. ReentrantLock1.1.1.可重入1.1.2. 可中断 lockInterruptibly()1.1.3. 可限时1.1.4. 公平锁1.2. Condition1.2.1. 概述1.2.2. 主要接口1.2.3. API详解1.3. Semaphore1.3.1. 概述1.3.2. 主要接口1.4. ReadWr…

本章接着上两章,链接直达: 死磕 java集合之ConcurrentHashMap源码分析(一) 死磕 java集合之ConcurrentHashMap源码分析(二) 删除元素 删除元素跟添加元素一样,都是先找到元素所在的桶,然后采用分段锁的思想锁住整个桶,再进行操作. public V remove(Object key) { // 调用替换节点方法 return replaceNode(key, null, null); } final V replaceNode(Object key, V…

Hashtable.ConcurrentHashMap源码分析 为什么把这两个数据结构对比分析呢,相信大家都明白.首先二者都是线程安全的,但是二者保证线程安全的方式却是不同的.废话不多说了,从源码的角度分析一下两者的异同,首先给出二者的继承关系图. Hashtable类属性和方法源码分析 我们还是先给出一张Hashtable类的属性和方法图,其中Entry<K,V>是Hashtable类的静态内部类,该类继承自Map.Entry<K,V>接口.如下将会详细讲解Hashtable类中…

本篇博客的目录: 前言 一:ConcurrentHashMap简介 二:ConcurrentHashMap的内部实现 三:总结 前言:HashMap很多人都熟悉吧,它是我们平时编程中高频率出现的一种集合,用于封装key.value这种形式的数据.项目中也很多用到它,之前我的博客也有介绍HashMap的源码,它的内部数据结构.那么我们再往前走一步,考虑一下多线程的环境,我们知道HashMap是非线程安全的,那么到了多线程的环境,怎么办?或许有人会说用HashTable啊,它就是线程安全的.或者还可…