在操作系统中,并发是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行. 并发与操作系统的生命历程息息相关.进程的出现,使得程序状态的保存变为现实,为进程间的切换提供了可能,实现了操作系统的并发,大大提高资源利用率.虽然进程的出现解决了操作系统的并发问题,但人们对实时性又有了更高的要求.由于一个进程由若干个子任务组成,所以人们就发明了线程,让每个线程负责一个独立的子任务,提高程序的响应灵敏度.一个进程虽然包括多…

在具备了volatile.CAS和模板方法设计模式的知识之后,我们可以来深入学习下AbstractQueuedSynchronizer(AQS),本文主要想从AQS的产生背景.设计和结构.源代码实现及AQS应用这4个方面来学习下AQS,文章耗时一个月,所以篇幅有点长,需要一点耐心. 1.AQS产生背景 通过JCP的JSR166规范,Jdk1.5开始引入了j.u.c包,这个包提供了一系列支持并发的组件.这些组件是一系列的同步器,这些同步器主要维护着以下几个功能:内部同步状态的管理(例如表示一个锁的…

背景:线程池在面试时候经常遇到,反复出现的问题就是理解不深入,不能做到游刃有余.所以这篇博客是要深入总结线程池的使用. ThreadPoolExecutor的继承关系 线程池的原理 1.线程池状态(4种状态) 2.任务的执行(工作过程) 3.线程池中的线程初始化 4.任务缓存队列及排队策略 5.任务拒绝策略 6.线程池的关闭 7.线程池容量的动态调整 Java并发编程:线程池的使用 ps:非常经典,好好理解并反复实践. 扩展 Java并发专题 带返回结果的批量任务执行 CompletionSer…

背景:总结JUC下面的阻塞队列的实现,很方便写生产者消费者模式. 常用操作方法 常用的实现类 ArrayBlockingQueue DelayQueue LinkedBlockingQueue PriorityBlockingQueue SynchronousQueue 阻塞队列原理: 其实阻塞队列实现阻塞同步的方式很简单,使用的就是是lock锁的多条件(condition)阻塞控制.使用BlockingQueue封装了根据条件阻塞线程的过程,而我们就不用关心繁琐的await/signal操作了…

“ 这篇文章,给大家聊聊一个百万级并发的中间件系统的内核代码里的锁性能优化. 很多同学都对Java并发编程很感兴趣,学习了很多相关的技术和知识.比如volatile.Atomic.synchronized底层.读写锁.AQS.并发包下的集合类.线程池,等等. 1.大部分人对Java并发仍停留在理论阶段 很多同学对Java并发编程的知识,可能看了很多的书,也通过不少视频课程进行了学习. 但是,大部分人可能还是停留在理论的底层,主要是了解理论,基本对并发相关的技术很少实践和使用,更很少做过复杂的中间…

Java线程池在实际的应用开发中十分广泛.虽然Java1.5之后在JUC包中提供了内置线程池可以拿来就用,但是这之前仍有许多老的应用和系统是需要程序员自己开发的.因此,基于线程池的需求背景.技术要求了解线程池原理和实现,一方面可以更为深刻理解Java多线程开发,有助于解决业务系统中因为线程问题所产生的bug:另一方面也有利于对遗留代码的重构. 如果需要先行了解Java并发编程的基础知识,可参考以下随笔: 1. Java并发编程之线程创建和启动(Thread.Runnable.Callable和F…

并发编程的优缺点 使用并发的原因 多核的CPU的背景下,催生了并发编程的趋势,通过并发编程的形式可以将多核CPU的计算能力发挥到极致,性能得到提升. 在特殊的业务场景下先天的就适合于并发编程. 比如在图像处理领域,一张1024X768像素的图片,包含达到78万6千多个像素.即时将所有的像素遍历一边都需要很长的时间, 面对如此复杂的计算量就需要充分利用多核的计算的能力.又比如当我们在网上购物时,为了提升响应速度,需要拆分,减库存, 生成订单等等这些操作,就可以进行拆分利用多线程的技术完成. 面对复…

Java 中 Thread类 的各种操作与线程的生命周期密不可分,了解线程的生命周期有助于对Thread类中的各方法的理解.一般来说,线程从最初的创建到最终的消亡,要经历创建.就绪.运行.阻塞 和 消亡 五个状态.在线程的生命周期中,上下文切换通过存储和恢复CPU状态使得其能够从中断点恢复执行.结合 线程生命周期,本文最后详细介绍了 Thread 各常用 API.特别地,在介绍会导致线程进入Waiting状态(包括Timed Waiting状态)的相关API时,在这里特别关注两个问题: 客户端调…

这篇文章的标题原本叫做——Java 并发编程(一):简介,作者名叫小二.但我在接到投稿时觉得这标题不够新颖,不够吸引读者的眼球,就在发文的时候强行修改了标题(也不咋滴). 小二是一名 Java 程序员,就职于沉默公司,工龄是两年零一个月零三天.和刚毕业那会相比,编程能力已经大有提升,但领导老王一直没敢把并发编程的开发安排给小二,这让小二心里耿耿于怀. 这事不怪老王,小二心里很清楚:编写正确的程序很难,编写正确的并发程序更是难上加难.自己功力还不到那个份上,万一搞砸了,难免让一向谨慎的老王面上无光…

最近在给别人讲解Java并发编程面试考点时,为了解释锁对象这个概念,想了一个形象的故事.后来慢慢发现这个故事似乎能讲解Java并发编程中好多核心概念,于是完善起来形成了了这篇文章.大家先忘记并发编程,只听我给你讲个故事. 故事可能比较奇怪.有这么一个学校,里面有好多好多人,我们简单分成学生.老师.以及宿管阿姨.学校中间还有一个很奇葩的水果超市,里面有个仓库放着苹果.西瓜.橘子.来这个超市的人,一方面可以拿走水果吃掉,另一方面也可以送来水果还钱.不过超市还有一个很奇葩的规则,就是学生只能去吃或者送…

Java并发编程一直是Java程序员必须懂但又是很难懂的技术内容.这里不仅仅是指使用简单的多线程编程,或者使用juc的某个类.当然这些都是并发编程的基本知识,除了使用这些工具以外,Java并发编程中涉及到的技术原理十分丰富. 于是乎,就诞生了想写点东西记录下,以提升理解和对并发编程的认知.为什么需要用到并发?凡事总有好坏两面,之间的trade-off是什么,也就是说并发编程具有哪些挑战?以及在进行并发编程时应该了解和掌握的概念是什么?并发编程的三大特性是什么?这篇文章主要以这四个问题来谈一谈.…

1. Fork/Join框架 2. Executor框架 3. ThreadPoolExecutor 4. ScheduledThreadPoolExecutor 5. FutureTask 6. txt java并发框架 Fork/Join框架 定义 一个用于并行执行任务的框架,是一个把大任务分割成若干个小任务,最终汇总每个小任务结果后得到大任务结果的框架 核心思想 分治 fork分解任务,join收集任务 工作窃取算法 定义 工作窃取算法work-stealing: 某个线程从其他队列里窃取…

1. Lock接口 2. 队列同步器AQS 3. 重入锁 ReentrantLock 4. 读写锁 ReentrantReadWriteLock 5. LockSupport工具 6. Condition接口 7. CAS 8. synchronized 9. 锁的内存语义 10. txt 锁 Lock接口 锁是用来控制多个线程访问共享资源的方式.一般来说一个锁可以防止多个线程同时访问共享资源(但有些锁可以允许多个线程访问共享资源,如读写锁). 在Lock接口出现前,java使用synchron…

1. 线程简介 2. 启动和终止线程 3. 对象及变量的并发访问 4. 线程间通信 5. 线程池技术 6. Timer定时器 7. 单例模式 8. SimpleDateFormat 9. txt java并发基础线程 线程简介 什么是多线程? 操作系统调度的最小单元,可以使用 JMX (ThreadMXBean)来查看一个普通的Java程序包含哪些线程 可以使用 jstack 查看运行时的线程信息 为什么要使用多线程? 1. 更多的处理器核心 2. 更快的响应时间 特别是多业务操作更加快速 3.…

1. 并发编程的挑战 2. 并发编程需要解决的两大问题 3. 线程通信机制 4. 内存模型 5. volatile 6. synchronized 7. CAS 8. 锁的内存语义 9. DCL 双重检查锁定 10. final 11. txt java 内存模型(JMM) 并发编程的挑战 线程上下文切换 定义:CPU通过给每个线程分配CPU时间片来实现多线程机制,使得即使是单核处理器也支持多线程.CPU通过时间片分配算法来循环执行任务,任务从保存到再次加载的过程就是一次上下文切换 多线程不一定…

1. 处理器实现原子操作 2. volatile /** 补充: 主要作用:内存可见性,是变量在多个线程中可见,修饰变量,解决一写多读的问题. 轻量级的synchronized,不会造成阻塞.性能比synchronized好得多,不支持原子性操作.为了保证原子性要使用atomic对象,只能保证本身方法的原子性,不能保证多次操作的原子性.(解决方法synchronized) 原理:当把变量声明为volatile类型后,编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的,因此不会将变量上的操作与其他内存操作一…

1.  java 并发机制的底层原理实现 1.1 volatile 1.2 synchronized 1.3 原子操作 2. java 内存模型(JMM) 3. java并发基础线程 4. java 锁 5. java 并发容器 6. java阻塞队列(7个) 7. java 并发工具(4个) 8. java 原子操作类Atomic(13个) 9. java并发框架(2个)   10. txt java 并发机制的底层原理实现 volatile 特性 volatile可见性:对一个volatil…

Java并发必知必会第三弹:用积木讲解ABA原理 可落地的 Spring Cloud项目:PassJava 本篇主要内容如下 一.背景 上一节我们讲了程序员深夜惨遭老婆鄙视,原因竟是CAS原理太简单?,留了一个彩蛋给大家,ABA问题是怎么出现的,为什么不是AAB拖拉机,AAA金花,4个A炸弹 ?这一篇我们再来揭开ABA的神秘面纱. 二.面试连环炮 面试的时候我们也经常遭遇面试官的连环追问: CAS概念? Unsafe类是干啥用的? CAS底层实现是怎么样的 ABA问题什么场景下会出现? ABA有…

这篇文章是Java并发编程思想系列的第一篇,主要从理解Java并发编程历史的原因和Java并发演进过程两部分,以极简地回溯并发编程的历史,帮助大家从历史这个角度去了解一门语言一个特性的演进.对历史理解的越多,思考的越多,未来的方向就会更加坚定. 我是谁?从哪来?到哪去?--柏拉图 一.为什么了解并发编程历史 没有一个新事物一出现就是完美的.回溯Java并发演进的历史,既可以从宏观的角度了解世界上正在发生的变化[知乎],又可以让我们真正的理解当时设计的背后逻辑和历史原因,学习前人决策的智慧,指导我…

在讲解深入学习Java并发编程的方法之前,先分析如下若干错误的观点和学习方法. 错误观点1:学习Java编程主要是学习多线程. 这话其实是说明了表面现象,多线程其实还真是并发编程的实现方式,但在实际高并发的项目里,程序员一般不会通过多线程去实现并发的需求,而是通过使用一些后文会提到的高并发组件来实现高并发的需求. 甚至可以这样说,线程方面的技能对实现高并发需求的帮助很少,与其用很多精力去学多线程并发,还不如花精力去学组件乃至应对高并发的集群. 错误观点2:为了学好并发编程,要深入了解相关算法和底…

1. 线程间的通信机制 线程之间通信机制有两种: 共享内存.消息传递.   2. Java并发 Java的并发采用的是共享内存模型,Java线程之间的通信总是隐式执行,通信的过程对于程序员来说是完全透明的.   3. 同步原语 有三个同步原语:Synchronized.volatile和final. Synchronized 的主要的含义是对指定的对象.方法.类 进行加锁和解锁的操作.保证当前只有一个线程进行访问. Volatile 的主要的含义是对指定的变量在数据的读取和更新时都从共享内存中进…

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…

在上篇博客([Java并发编程实战]----- AQS(二):获取锁.释放锁)中提到,当一个线程加入到CLH队列中时,如果不是头节点是需要判断该节点是否需要挂起:在释放锁后,需要唤醒该线程的继任节点 lock方法,在调用acquireQueued(): if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt()) interrupted = true; 在acquireQueued()中调用parkAndChec…

上篇博客稍微介绍了一下AQS,下面我们来关注下AQS的所获取和锁释放. AQS锁获取 AQS包含如下几个方法: acquire(int arg):以独占模式获取对象,忽略中断. acquireInterruptibly(int arg): 以独占模式获取对象,如果被中断则中止. acquireShared(int arg): 以共享模式获取对象,忽略中断. acquireSharedInterruptibly(int arg)以共享模式获取对象,如果被中断则中止. tryAcquire(int…

在前面介绍的几篇博客中总是提到CLH队列,在AQS中CLH队列是维护一组线程的严格按照FIFO的队列.他能够确保无饥饿,严格的先来先服务的公平性.下图是CLH队列节点的示意图: 在CLH队列的节点QNode中包含有一个locked的字段,该字段表示该节点是否需要获取锁,为true表示需要获取,为false表示不需要获取.在CLH队列中,节点与节点之间并不是通过next指针来连接的而是通过myPred所指向节点的变化情况来影响的myNode的行为. 假设有两个线程(线程A.线程B).开始线程A需要…

上篇博文([Java并发编程实战]-----"J.U.C":CyclicBarrier)LZ介绍了CyclicBarrier.CyclicBarrier所描述的是"允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点,才会进行后续任务".而CountDownlatch和它也有一点点相似之处:CountDownlatch所描述的是"在完成一组正在其他线程中执行的操作之前,它允许一个或多个线程一直等待".在JDK API中是这样阐述的: 用给定的计数 初始化…

在上篇博客([Java并发编程实战]-----"J.U.C":Semaphore)中,LZ介绍了Semaphore,下面LZ介绍CyclicBarrier.在JDK API中是这么介绍的: 一个同步辅助类,它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点 (common barrier point).在涉及一组固定大小的线程的程序中,这些线程必须不时地互相等待,此时 CyclicBarrier 很有用.因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用,所以称它为循环 的 barrier.…

ReentrantLock实现了标准的互斥操作,也就是说在某一时刻只有有一个线程持有锁.ReentrantLock采用这种独占的保守锁直接,在一定程度上减低了吞吐量.在这种情况下任何的"读/读"."读/写"."写/写"操作都不能同时发生.然而在实际的场景中我们就会遇到这种情况:有些资源并发的访问中,它大部分时间都是执行读操作,写操作比较少,但是读操作并不影响数据的一致性,如果在进行读操作时采用独占的锁机制,这样势必会大大降低吞吐量.所以如果能够做…

Java并发编程:volatile关键字解析 volatile这个关键字可能很多朋友都听说过,或许也都用过.在Java 5之前,它是一个备受争议的关键字,因为在程序中使用它往往会导致出人意料的结果.在Java 5之后,volatile关键字才得以重获生机. volatile关键字虽然从字面上理解起来比较简单,但是要用好不是一件容易的事情.由于volatile关键字是与Java的内存模型有关的,因此在讲述volatile关键之前,我们先来了解一下与内存模型相关的概念和知识,然后分析了volatil…

前言 学习了一段时间J.U.C,打算做个小结,个人感觉总结还是非常重要,要不然总感觉知识点零零散散的. 有错误也欢迎指正,大家共同进步: 另外,转载请注明链接,写篇文章不容易啊,http://www.cnblogs.com/chenpi/p/5614290.html JSR 166及J.U.C 什么是JSR: JSR,全称 Java Specification Requests, 即Java规范提案, 主要是用于向JCP(Java Community Process)提出新增标准化技术规范的正式…