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问题 (1)CyclicBarrier是什么? (2)CyclicBarrier具有什么特性? (3)CyclicBarrier与CountDownLatch的对比? 简介 CyclicBarrier,回环栅栏,它会阻塞一组线程直到这些线程同时达到某个条件才继续执行.它与CountDownLatch很类似,但又不同,CountDownLatch需要调用countDown()方法触发事件,而CyclicBarrier不需要,它就像一个栅栏一样,当一组线程都到达了栅栏处才继续往下走. 使用方法 pu…

问题 (1)Phaser是什么? (2)Phaser具有哪些特性? (3)Phaser相对于CyclicBarrier和CountDownLatch的优势? 简介 Phaser,翻译为阶段,它适用于这样一种场景,一个大任务可以分为多个阶段完成,且每个阶段的任务可以多个线程并发执行,但是必须上一个阶段的任务都完成了才可以执行下一个阶段的任务. 这种场景虽然使用CyclicBarrier或者CountryDownLatch也可以实现,但是要复杂的多.首先,具体需要多少个阶段是可能会变的,其次,每个阶…

问题 (1)StampedLock是什么? (2)StampedLock具有什么特性? (3)StampedLock是否支持可重入? (4)StampedLock与ReentrantReadWriteLock的对比? 简介 StampedLock是java8中新增的类,它是一个更加高效的读写锁的实现,而且它不是基于AQS来实现的,它的内部自成一片逻辑,让我们一起来学习吧. StampedLock具有三种模式:写模式.读模式.乐观读模式. ReentrantReadWriteLock中的读和写都是…

问题 (1)Semaphore是什么? (2)Semaphore具有哪些特性? (3)Semaphore通常使用在什么场景中? (4)Semaphore的许可次数是否可以动态增减? (5)Semaphore如何实现限流? 简介 Semaphore,信号量,它保存了一系列的许可(permits),每次调用acquire()都将消耗一个许可,每次调用release()都将归还一个许可. 特性 Semaphore通常用于限制同一时间对共享资源的访问次数上,也就是常说的限流. 下面我们一起来学习Java…

问题 (1)读写锁是什么? (2)读写锁具有哪些特性? (3)ReentrantReadWriteLock是怎么实现读写锁的? (4)如何使用ReentrantReadWriteLock实现高效安全的TreeMap? 简介 读写锁是一种特殊的锁,它把对共享资源的访问分为读访问和写访问,多个线程可以同时对共享资源进行读访问,但是同一时间只能有一个线程对共享资源进行写访问,使用读写锁可以极大地提高并发量. 特性 读写锁具有以下特性: 是否互斥 读 写 读 否 是 写 是 是 可以看到,读写锁除了读读…

问题 (1)条件锁是什么? (2)条件锁适用于什么场景? (3)条件锁的await()是在其它线程signal()的时候唤醒的吗? 简介 条件锁,是指在获取锁之后发现当前业务场景自己无法处理,而需要等待某个条件的出现才可以继续处理时使用的一种锁. 比如,在阻塞队列中,当队列中没有元素的时候是无法弹出一个元素的,这时候就需要阻塞在条件notEmpty上,等待其它线程往里面放入一个元素后,唤醒这个条件notEmpty,当前线程才可以继续去做"弹出一个元素"的行为. 注意,这里的条件,必须是…

问题 (1)重入锁是什么? (2)ReentrantLock如何实现重入锁? (3)ReentrantLock为什么默认是非公平模式? (4)ReentrantLock除了可重入还有哪些特性? 简介 Reentrant = Re + entrant,Re是重复.又.再的意思,entrant是enter的名词或者形容词形式,翻译为进入者或者可进入的,所以Reentrant翻译为可重复进入的.可再次进入的,因此ReentrantLock翻译为重入锁或者再入锁. 重入锁,是指一个线程获取锁之后再尝试获…

问题 (1)zookeeper如何实现分布式锁? (2)zookeeper分布式锁有哪些优点? (3)zookeeper分布式锁有哪些缺点? 简介 zooKeeper是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务,它可以为分布式应用提供一致性服务,它是Hadoop和Hbase的重要组件,同时也可以作为配置中心.注册中心运用在微服务体系中. 本章我们将介绍zookeeper如何实现分布式锁运用在分布式系统中. 基础知识 什么是znode? zooKeeper操作和维护的为一个个数据节点,称为 z…

问题 (1)redis如何实现分布式锁? (2)redis分布式锁有哪些优点? (3)redis分布式锁有哪些缺点? (4)redis实现分布式锁有没有现成的轮子可以使用? 简介 Redis(全称:Remote Dictionary Server 远程字典服务)是一个开源的使用ANSI C语言编写.支持网络.可基于内存亦可持久化的日志型.Key-Value数据库,并提供多种语言的API. 本章我们将介绍如何基于redis实现分布式锁,并把其实现的进化史从头到尾讲明白,以便大家在面试的时候能讲清楚…

简介 同步系列到此就结束了,本篇文章对同步系列做一个总结. 脑图 下面是关于同步系列的一份脑图,列举了主要的知识点和问题点,看过本系列文章的同学可以根据脑图自行回顾所学的内容,也可以作为面试前的准备. 如果有需要高清无码原图的同学,可以关注公众号"彤哥读源码",回复"sync"领取. 总结 所谓同步,就是保证多线程(包括多进程)对共享资源的读写能够安全有效的运行. 根据同步的运用场景的不同,实现同步的方式也是随之一起变化,但是总结下来,这些实现方式之间又有一些共通之…

问题 (1)AQS的定位? (2)AQS的重要组成部分? (3)AQS运用的设计模式? (4)AQS的总体流程? 简介 AQS的全称是AbstractQueuedSynchronizer,它的定位是为Java中几乎所有的锁和同步器提供一个基础框架. 在之前的章节中,我们一起学习了ReentrantLock.ReentrantReadWriteLock.Semaphore.CountDownLatch的源码,今天我们一起来对AQS做个总结. 状态变量state AQS中定义了一个状态变量state…

问题 (1)ReentrantLock有哪些优点? (2)ReentrantLock有哪些缺点? (3)ReentrantLock是否可以完全替代synchronized? 简介 synchronized是Java原生提供的用于在多线程环境中保证同步的关键字,底层是通过修改对象头中的MarkWord来实现的. ReentrantLock是Java语言层面提供的用于在多线程环境中保证同步的类,底层是通过原子更新状态变量state来实现的. 既然有了synchronized的关键字来保证同步了,为什…

问题 (1)AQS是什么? (2)AQS的定位? (3)AQS的实现原理? (4)基于AQS实现自己的锁? 简介 AQS的全称是AbstractQueuedSynchronizer,它的定位是为Java中几乎所有的锁和同步器提供一个基础框架. AQS是基于FIFO的队列实现的,并且内部维护了一个状态变量state,通过原子更新这个状态变量state即可以实现加锁解锁操作. 本章及后续章节的内容理解起来可能会比较晦涩,建议先阅读彤哥上一章的内容[死磕 java同步系列之自己动手写一个锁Lock].…

问题 (1)volatile是如何保证可见性的? (2)volatile是如何禁止重排序的? (3)volatile的实现原理? (4)volatile的缺陷? 简介 volatile可以说是Java虚拟机提供的最轻量级的同步机制了,但是它并不容易被正确地理解,以至于很多人不习惯使用它,遇到多线程问题一律使用synchronized或其它锁来解决. 了解volatile的语义对理解多线程的特性具有很重要的意义,所以彤哥专门写了一篇文章来解释volatile的语义到底是什么. 语义一:可见性 前面…

问题 (1)自己动手写一个锁需要哪些知识? (2)自己动手写一个锁到底有多简单? (3)自己能不能写出来一个完美的锁? 简介 本篇文章的目标一是自己动手写一个锁,这个锁的功能很简单,能进行正常的加锁.解锁操作. 本篇文章的目标二是通过自己动手写一个锁,能更好地理解后面章节将要学习的AQS及各种同步器实现的原理. 分析 自己动手写一个锁需要准备些什么呢? 首先,在上一章学习synchronized的时候我们说过它的实现原理是更改对象头中的MarkWord,标记为已加锁或未加锁. 但是,我们自己是无…

(手机横屏看源码更方便) 注:java源码分析部分如无特殊说明均基于 java8 版本. 注:线程池源码部分如无特殊说明均指ThreadPoolExecutor类. 简介 前面我们一起学习了Java中线程池的体系结构.构造方法和生命周期,本章我们一起来学习线程池中普通任务到底是怎么执行的. 建议学习本章前先去看看彤哥之前写的<死磕 java线程系列之自己动手写一个线程池>那两章,有助于理解本章的内容,且那边的代码比较短小,学起来相对容易一些. 问题 (1)线程池中的普通任务是怎么执行的? (2…

(手机横屏看源码更方便) 注:java源码分析部分如无特殊说明均基于 java8 版本. 注:线程池源码部分如无特殊说明均指ThreadPoolExecutor类. 简介 前面我们一起学习了线程池中普通任务的执行流程,但其实线程池中还有一种任务,叫作未来任务(future task),使用它您可以获取任务执行的结果,它是怎么实现的呢? 建议学习本章前先去看看彤哥之前写的<死磕 java线程系列之自己动手写一个线程池(续)>,有助于理解本章的内容,且那边的代码比较短小,学起来相对容易一些. 问题…

问题 (1)java8中为什么要新增LongAdder? (2)LongAdder的实现方式? (3)LongAdder与AtomicLong的对比? 简介 LongAdder是java8中新增的原子类,在多线程环境中,它比AtomicLong性能要高出不少,特别是写多的场景. 它是怎么实现的呢?让我们一起来学习吧. 原理 LongAdder的原理是,在最初无竞争时,只更新base的值,当有多线程竞争时通过分段的思想,让不同的线程更新不同的段,最后把这些段相加就得到了完整的LongAdder存储…

问题 (1)什么是原子操作? (2)原子操作和数据库的ACID有啥关系? (3)AtomicInteger是怎么实现原子操作的? (4)AtomicInteger是有什么缺点? 简介 AtomicInteger是java并发包下面提供的原子类,主要操作的是int类型的整型,通过调用底层Unsafe的CAS等方法实现原子操作. 还记得Unsafe吗?点击链接直达[死磕 java魔法类之Unsafe解析] 原子操作 原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作,这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不…

(手机横屏看源码更方便) 注:java源码分析部分如无特殊说明均基于 java8 版本. 简介 Java的线程池是块硬骨头,对线程池的源码做深入研究不仅能提高对Java整个并发编程的理解,也能提高自己在面试中的表现,增加被录取的可能性. 本系列将分成很多个章节,本章作为线程池的第一章将对整个线程池体系做一个总览. 体系结构 上图列举了线程池中非常重要的接口和类: (1)Executor,线程池顶级接口: (2)ExecutorService,线程池次级接口,对Executor做了一些扩展,增加一…

(手机横屏看源码更方便) 注:java源码分析部分如无特殊说明均基于 java8 版本. 注:本文基于ScheduledThreadPoolExecutor定时线程池类. 简介 前面我们一起学习了普通任务.未来任务的执行流程,今天我们再来学习一种新的任务--定时任务. 定时任务是我们经常会用到的一种任务,它表示在未来某个时刻执行,或者未来按照某种规则重复执行的任务. 问题 (1)如何保证任务是在未来某个时刻才被执行? (2)如何保证任务按照某种规则重复执行? 来个栗子 创建一个定时线程池,用它来…

简介 同步系列,这是彤哥想了好久的名字,本来是准备写锁相关的内容,但是java中的CountDownLatch.Semaphore.CyclicBarrier这些类又不属于锁,它们和锁又有很多共同点,都是为了协同多线程的执行,都是一种同步器,所以这里就借用同步来取名字了,也就是"同步系列"的来源. 概览 这一篇的内容会比较多,大致包含三大主题:java中的锁.同步器.分布式锁,大致讲的内容如下: (1)volatile (2)synchronized (3)AQS及Condition…

简介 Java内存模型是在硬件内存模型上的更高层的抽象,它屏蔽了各种硬件和操作系统访问的差异性,保证了Java程序在各种平台下对内存的访问都能达到一致的效果. 硬件内存模型 在正式讲解Java的内存模型之前,我们有必要先了解一下硬件层面的一些东西. 在现代计算机的硬件体系中,CPU的运算速度是非常快的,远远高于它从存储介质读取数据的速度,这里的存储介质有很多,比如磁盘.光盘.网卡.内存等,这些存储介质有一个很明显的特点--距离CPU越近的存储介质往往越小越贵越快,距离CPU越远的存储介质往往越大…

问题 (1)什么是分布式锁? (2)为什么需要分布式锁? (3)mysql如何实现分布式锁? (4)mysql分布式锁的优点和缺点? 简介 随着并发量的不断增加,单机的服务迟早要向多节点或者微服务进化,这时候原来单机模式下使用的synchronized或者ReentrantLock将不再适用,我们迫切地需要一种分布式环境下保证线程安全的解决方案,今天我们一起来学习一下mysql分布式锁如何实现分布式线程安全. 基础知识 mysql中提供了两个函数--get_lock('key', timeout…

问题 (1)什么是ABA? (2)ABA的危害? (3)ABA的解决方法? (4)AtomicStampedReference是什么? (5)AtomicStampedReference是怎么解决ABA的? 简介 AtomicStampedReference是java并发包下提供的一个原子类,它能解决其它原子类无法解决的ABA问题. ABA ABA问题发生在多线程环境中,当某线程连续读取同一块内存地址两次,两次得到的值一样,它简单地认为"此内存地址的值并没有被修改过",然而,同时可能存…

(手机横屏看源码更方便) 注:java源码分析部分如无特殊说明均基于 java8 版本. 注:线程池源码部分如无特殊说明均指ThreadPoolExecutor类. 简介 上一章我们一起重温了下线程的生命周期(六种状态还记得不?),但是你知不知道其实线程池也是有生命周期的呢?! 问题 (1)线程池的状态有哪些? (2)各种状态下对于任务队列中的任务有何影响? 先上源码 其实,在我们讲线程池体系结构的时候,讲了一些方法,比如shutDown()/shutDownNow(),它们都是与线程池的生命周…

(手机横屏看源码更方便) 注:java源码分析部分如无特殊说明均基于 java8 版本. 简介 ThreadPoolExecutor的构造方法是创建线程池的入口,虽然比较简单,但是信息量很大,由此也能引发一系列的问题,同样地,这也是面试中经常被问到的问题,下面彤哥只是列举了一部分关于ThreadPoolExecutor构造方法的问题,如果你都能回答上来,则可以不用看下面的分析了. 问题 (1)ThreadPoolExecutor有几个构造方法? (2)ThreadPoolExecutor最长的构…

问题 (1)synchronized的特性? (2)synchronized的实现原理? (3)synchronized是否可重入? (4)synchronized是否是公平锁? (5)synchronized的优化? (6)synchronized的五种使用方式? 简介 synchronized关键字是Java里面最基本的同步手段,它经过编译之后,会在同步块的前后分别生成 monitorenter 和 monitorexit 字节码指令,这两个字节码指令都需要一个引用类型的参数来指明要锁定和解…

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…