五、原子操作（CAS）

java并发编程系列二：原子操作/CAS

什么是原子操作不可被中断的一个或者一系列操作实现原子操作的方式 Java可以通过锁和循环CAS的方式实现原子操作 CAS( Compare And Swap ) 为什么要有CAS? Compare And Swap就是比较并且交换的一个原子操作,由Cpu在指令级别上进行保证. 为什么要有CAS:因为通过锁实现原子操作时,其他线程必须等待已经获得锁的线程运行完以后才能获得资源,这样就会占用系统的大量资源 CAS包含哪些参数? CAS包含三个参数:1.变量所在内存地址V:2.变量对应的值A:3…

Java并发编程（十一）——原子操作CAS

一.原子操作 syn基于阻塞的锁的机制,1.被阻塞的线程优先级很高,2.拿到锁的线程一直不释放锁怎么办?3.大量的竞争,消耗cpu,同时带来死锁或者其他安全. CAS的原理 CAS(Compare And Swap),指令级别保证这是一个原子操作三个运算符: 一个内存地址V,一个期望的值A,一个新值B 基本思路:如果地址V上的值和期望的值A相等,就给地址V赋给新值B,如果不是,不做任何操作. 循环(死循环,自旋)里不断的进行CAS操作 CAS的问题 A--->B---->A,版本号: …

java原子操作CAS

本次内容主要讲原子操作的概念.原子操作的实现方式.CAS的使用.原理.3大问题及其解决方案,最后还讲到了JDK中经常使用到的原子操作类. 1.什么是原子操作? 所谓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,中间不会有任何线程上下文切换.原子操作可以是一个步骤,也可以是多个操作步骤,但是其顺序不可以被打乱,也不可以被切割而只执行其中的一部分.我们常用的i++看起来虽然简单,但这并不是一个原子操作,具体原理后面单独介绍.假定有两个操作A和B,如果从执行A的线程来看…

原子操作cas

一.概念, 基于处理器指令,把比较和交换合成一个指令完成,保证了原子性: 因为是针对一个内存地址值的,一个内存地址指向一个变量,所以只对一个共享变量能保证原子性: 二.原子操作类锁只有synchronized和显示锁: cas不是锁,是处理器指令原子操作: 多线程下的cas原子操作,只会有一个线程操作成功: 1. 1. 2.用原子操作类对该引用类对象包装不是版本戳引用原子操作类,原子操作类的对象中,直接将对应地址值赋予期望值作为新值: 原子操作类包装值是变成了期望值,原子操作类包装的引用对象…

hbase 原子操作cas

在高并发的情况下,对数据row1 column=cf1:qual1, timestamp=1, value=val1的插入或者更新可能会导致非预期的情况, 例如:原本客户端A需要在value=val1的条件下将value更新成val_A,高并发下客户端B可能抢先将数据value=val1更新成value=val_B,这个时候客户端A如果还继续更新将不符合预期. HBase中的CAS(compare-and-set)API用来解决这个数据一致性问题,简单的说CAS操作可以让你在put数据之前先经…

并发之ATOMIC原子操作--CAS乐观锁原理（二）

1.乐观锁介绍程序完成并发操作时,访问数据时每次不加锁,假设没有冲突去完成某项操作,如果因为冲突失败就重试,直到成功为止.就是当去做某个修改或其他操作的时候它认为不会有其他线程来做同样的操作(竞争),这是一种乐观的态度,通常是基于CAS 原子指令来实现的. 2.CAS介绍当多个线程尝试使用CAS同时更新同一个变量时,只有其中一个线程能更新变量的值,而其它线程都失败,失败的线程并不会被挂起,而是被告知这次竞争中失败,并可以再次尝试.CAS是一种非阻塞式的同步方式乐观锁一般会使用版本号机制或C…

CAS 原子操作

理会CAS和CAS: 有时候面试官面试问你的时候,会问,谈谈你对CAS的理解,这时应该有很多人,就会比较懵,当然,我也会比较懵,当然我和很多人的懵不同,很多人可能,并不知道CAS是一个什么东西,而在我看来我是不知道他问的是那个CAS 我一般会问面试官,问他问的CAS是"原子操作",还是"单点登录" 因为在JAVA并发中的原子操作是称为CAS的,也就是英文单词CompareAndSwap的缩写,中文意思是:比较并替换. 但是在企业应用中CAS也被称为企业级开源单点登录…

并发编程--CAS自旋锁

在前两篇博客中我们介绍了并发编程--volatile应用与原理和并发编程--synchronized的实现原理(二),接下来我们介绍一下CAS自旋锁相关的知识. 一.自旋锁提出的背景由于在多处理器系统环境中有些资源因为其有限性,有时需要互斥访问(mutual exclusion),这时会引入锁的机制,只有获取了锁的进程才能获取资源访问.即是每次只能有且只有一个进程能获取锁,才能进入自己的临界区,同一时间不能两个或两个以上进程进入临界区,当退出临界区时释放锁.设计互斥算法时总是会面临一种情况,即…

原子操作CAS-最小的线程安全

原文连接:(http://www.studyshare.cn/blog-front/blog/details/1166/0 )一.原子操作是什么? 如果有两个线程分别执行两个操作A和B,从第一个线程执行A操作的角度来看,另外一个线程执行B操作,要么将B操作执行完,要么B操作压根儿不执行,那么A操作和B操作对彼此来讲就是原子的. 二.原子操作如何实现? 1.使用锁:锁机制就是将一个操作执行完毕后,其他操作获取锁然后继续执行,通过对多个操作进行隔离,从而实现原子操作. 2.CAS:CAS是Comp…

原子操作&普通锁&读写锁

一:原子操作CAS(compare-and-swap) 原子操作分三步:读取addr的值,和old进行比较,如果相等,则将new赋值给*addr,他能保证这三步一起执行完成,叫原子操作也就是说它不能再分了,当有一个CPU在访问这块内容addr时,其他CPU就不能访问 func CompareAndSwapInt64(addr *int64, old, new int64) (swapped bool) TEXT ·CompareAndSwapUint64(SB),NOSPLIT,$- MOVD…

CAS 无锁式同步机制

计算机系统中,CPU 和内存之间是通过总线进行通信的,当某个线程占有 CPU 执行指令的时候,会尽可能的将一些需要从内存中访问的变量缓存在自己的高速缓存区中,而修改也不会立即映射到内存. 而此时,其他线程将看不到内存中该变量的任何改动,这就是我们说的内存可见性问题.连续的文章中,我们总共提出了两种解决办法. 其一是使用关键字 volatile 修饰共享的全局变量,而 volatile 的实现原理大致分两个步骤,任何对于该变量的修改操作都会由虚拟机追加一条指令立马将该变量所在缓存区中的值回写内存,…

CAS单点登录--转载

一:单点登录介绍单点登录( Single Sign-On , 简称 SSO )是目前比较流行的服务于企业业务整合的解决方案之一, SSO 使得在多个应用系统中,用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用系统.旨在为 Web 应用系统提供一种可靠的单点登录解决方法(属于 Web SSO ) 二:单点登录三个原则 ① 所有的认证登录都在 SSO 认证中心进行:② SSO 认证中心通过一些方法来告诉 Web 应用当前访问用户究竟是不是已通过认证的用户③ SSO 认证中心和所有的 Web 应用…

CAS无锁实现原理以及ABA问题

CAS(比较与交换,Compare and swap) 是一种有名的无锁算法.无锁编程,即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步,也就是在没有线程被阻塞的情况下实现变量的同步,所以也叫非阻塞同步(Non-blocking Synchronization).实现非阻塞同步的方案称为“无锁编程算法”( Non-blocking algorithm). 为什么要用CAS 在多线程高并发编程的时候,最关键的问题就是保证临界区的对象的安全访问.通常是用加锁来处理,其实加锁本质上是将并发转变为串行来实现的…

开源单点登录系统CAS入门

一.什么是CAS CAS 是 Yale 大学发起的一个开源项目,旨在为 Web 应用系统提供一种可靠的单点登录方法,CAS 在 2004 年 12 月正式成为 JA-SIG 的一个项目.CAS 具有以下特点: [1]开源的企业级单点登录解决方案. [2]CAS Server 为需要独立部署的 Web 应用. [3]CAS Client 支持非常多的客户端(这里指单点登录系统中的各个 Web 应用),包括 Java, .Net, PHP, Perl, Apache, uPortal, Ruby 等…

cas aqs lock之间的关系

CAS 对应cpu的硬件指令, 是最原始的原子操作 cas主要是在AtomicInteger AtomicXXX类中使用, 用于实现线程安全的自增操作 ++. 对应一个unsafe对象, 根据os平台的不同,操作cpu指令c++代码有少许不同 compareAndSetState(int expect, int update) 在当前值==expect时,变更为update值 AQS 全称是AbstractQueuedSynchronizer, 它是基于cas的锁同步框架,这个类是抽象的,其中有…

Java原子操作类，你知道多少?

原子操作类简介由于synchronized是采用的是悲观锁策略,并不是特别高效的一种解决方案. 实际上,在J.U.C下的atomic包提供了一系列的操作简单,性能高效,并能保证线程安全的类去更新基本类型变量,数组元素,引用类型以及更新对象中的字段类型. atomic包下的这些类都是采用的是乐观锁策略去原子更新数据,在Java中则是使用CAS操作具体实现. CAS 随着硬件指令集的发展,我们可以使用基于冲突检测的乐观并发策略: 先进行操作,如果没有其它线程争用共享数据,那操作就成功了,否则采取…

CAS分析

CAS:Compare and Swap, 翻译成比较并交换. 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,当这两个值相等时,CPU 才会将内存中的数值替换为新的值.否则便不做操作.最后,CPU 会将旧的数值返回.这一系列的操作是原子的.它们虽然看似复杂,但却是 Java 5 并发机制优于原有锁机制的根本.简单来…

CAS机制总结

一.简介 CAS机制:(Compare and set)比较和替换简单来说–>使用一个期望值来和当前变量的值进行比较,如果当前的变量值与我们期望的值相等,就用一个新的值来更新当前变量的值CAS有三个操作数:内存值V.旧的预期值A.要修改的值B,当且仅当预期值A和内存值V相同时(条件),将内存值修改为B并返回true,否则条件不符合返回false.条件不符合说明该变量已经被其它线程更新了. 当多个线程访问相同的数据时,如果使用锁来进行并发控制,当某一个线程(T1)抢占到锁之后,那么其他线程再尝试…

Java性能 -- CAS乐观锁

synchronized / Lock / CAS synchronized和Lock实现的同步锁机制,都属于悲观锁,而CAS属于乐观锁悲观锁在高并发的场景下,激烈的锁竞争会造成线程阻塞,而大量阻塞线程会导致系统的上下文切换,增加系统的性能开销乐观锁乐观锁:在操作共享资源时,总是抱着乐观的态度进行,认为自己能够完成操作但实际上,当多个线程同时操作一个共享资源时,只有一个线程会成功,失败的线程不会被挂起,仅仅只是返回乐观锁相比于悲观锁来说,不会带来死锁.饥饿等活性故障问题,线程间的相互影…

CAS 5.3使用MySQL数据库验证

一.本例环境说明 JDK 1.8 CAS 5.3 apache-maven-3.6.0 mysql-5.6.32 二.CAS 5.3基础环境搭建与验证需要按照<CAS 5.3服务器搭建>搭建好环境,并使用系统默认用户名密码验证通过. 三.MySQL相关准备 3.1 创建MySQL数据库 (创建过程略) 3.2 新建user表,并增加2条记录 SET NAMES utf8mb4; SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0; -- --------------------------…

转:etcd：从应用场景到实现原理的全方位解读

原文来自于:http://www.infoq.com/cn/articles/etcd-interpretation-application-scenario-implement-principle 随着CoreOS和Kubernetes等项目在开源社区日益火热,它们项目中都用到的etcd组件作为一个高可用强一致性的服务发现存储仓库,渐渐为开发人员所关注.在云计算时代,如何让服务快速透明地接入到计算集群中,如何让共享配置信息快速被集群中的所有机器发现,更为重要的是,如何构建这样一套高可用.安全.…

分布式键值存储系统ETCD调研

分布式键值存储系统ETCD调研简介 etcd是一个开源的分布式键值存储工具--为CoreOS集群提供配置服务.发现服务和协同调度.Etcd运行在集群的每个coreos节点上,可以保证coreos集群的稳定,可靠的运行.当集群网络出现动荡,或者当前master节点出现异常时,etcd可以进行master节点的选举工作,同时恢复集群中损失的数据. 目的: 一个高可用的 Key/Value 存储系统,主要用于分享配置和服务发现接口: REST接口(HTTP+JSON)方便集群中每一个主机访问…

Java 多线程之悲观锁与乐观锁

一.悲观锁总是假设最坏的情况,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁(共享资源每次只给一个线程使用,其它线程阻塞,用完后再把资源转让给其它线程).传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制,比如行锁,表锁等,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁.Java中synchronized和ReentrantLock等独占锁就是悲观锁思想的实现. 二.乐观锁总是假设最好的情况,每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不会上锁,但…

ETCD应用

etcd:从应用场景到实现原理的全方位解读 ETCD:A highly-available key value store for shared configuration and service discovery. 简单:基于HTTP+JSON的API让你用curl就可以轻松使用. 安全:可选SSL客户认证机制. 快速:每个实例每秒支持一千次写操作. 可信:使用Raft算法充分实现了分布式. 基于Raft强一致性算法的分布式存储仓库分布式系统中的数据分为控制数据和应用数据.使用etcd的场…

etcd：从应用场景到实现原理的全方位解读

随着CoreOS和Kubernetes等项目在开源社区日益火热,它们项目中都用到的etcd组件作为一个高可用强一致性的服务发现存储仓库,渐渐为开发人员所关注.在云计算时代,如何让服务快速透明地接入到计算集群中,如何让共享配置信息快速被集群中的所有机器发现,更为重要的是,如何构建这样一套高可用.安全.易于部署以及响应快速的服务集群,已经成为了迫切需要解决的问题.etcd为解决这类问题带来了福音,本文将从etcd的应用场景开始,深入解读etcd的实现方式,以供开发者们更为充分地享用etcd所带…

二进制文件安装安装etcd

利用二进制文件安装安装etcd etcd组件作为一个高可用强一致性的服务发现存储仓库. etcd作为一个受到ZooKeeper与doozer启发而催生的项目,除了拥有与之类似的功能外,更专注于以下四点. 简单:基于HTTP+JSON的API让你用curl就可以轻松使用. 安全:可选SSL客户认证机制. 快速:每个实例每秒支持一千次写操作. 可信:使用Raft算法充分实现了分布式. 场景一:服务发现(Service Discovery) 一个强一致性.高可用的服务存储目录.基于Raft算法的etc…