java高并发核心要点|系列1|开篇 java高并发核心要点|系列2|锁的底层实现原理 java高并发核心要点|系列3|锁的底层实现原理|ABA问题 java高并发核心要点|系列4|CPU内存指令重排序(Memory Reordering) java高并发核心要点|系列5|CPU内存伪共享…

在java高并发编程,有几个很重要的内容: 1.CAS算法 2.CPU重排序 3.缓存行伪共享 我们先来说说高并发世界中的主要关键问题是什么? 是数据共享. 因为多线程之间要共享数据,就会遇到各种问题.如下图: 如果两个线程同时写入,那怎么保证数据的一致性?是线程1先写,还是线程2先写,这是个问题.那要如何解决这个问题? 答案是:加锁. 比如,线程1先访问共享数据区,那么它就先把这块数据区锁起来.后面如果其他线程要访问这个共享区,首先要从线程1这里获取锁,才能进一步访问这个共享区.这里很好理解,…

今天,我们来学习另一个重要的概念. CPU内存指令重排序(Memory Reordering) 什么叫重排序? 重排序的背景 我们知道现代CPU的主频越来越高,与cache的交互次数也越来越多.当CPU的计算速度远远超过访问cache时,会产生cache wait,过多的cache wait就会造成性能瓶颈. 针对这种情况,多数架构(包括X86)采用了一种将cache分片的解决方案,即将一块cache划分成互不关联地多个 slots (逻辑存储单元,又名 Memory Bank 或 Cache…

上节提到的:伪共享,今天我们来说说. 那什么是伪共享呢? 这得从CPU的缓存结构说起.以下如图,CPU一般来说是有三级缓存,1 级,2级,3级,越上面的,越靠近CPU的,速度越快,成本也越高.也就是说速度方面:1级>2级>3级. 说到这里,我们要理解一个很重要的概念:缓存行.什么是缓存行? 首先我们来看这几级缓存,其中,1,2级缓存是CPU核心私有的,也就是说每个核,之间不会共享1,2级缓存,那它们之间怎么通信或共享数据呢? 答案是:3级缓存,如下图: 那core1,和core2之间,是通过什…

上篇文章,我们主要讲了解决多线程之间共享数据的核心问题和解决方案,也讲了锁的简单分类. 那么,这把锁,我们应该怎么去实现呢?如果你是java语言设计者,你又会怎么去设计这个线程锁呢? 直觉告诉我们,我们可以设计一个对象或属性,用来代表锁.比如,你把共享数据区当成抽屉,那这个抽屉就可设计出有锁,有钥匙,其实锁和钥匙,就是这个抽屉的必要属性.否则,这个抽屉,也就失去主要用途了. 是的,java设计者,也是这样的想的. 在JVM的规范中,有这么一些话:     “在JVM中,每个对象和类在逻辑上都是和…

继续讲CAS算法,上篇文章我们知道,CAS算法底层实现,是通过CPU的原子指令来实现. 那么这里又有一个情景: 话说,有一个线程one从内存位置V中取出A,这时候另一个线程two也从内存中取出A,并且two进行了一些操作变成了B,然后two又将V位置的数据变成A,这时候线程one进行CAS操作发现内存中仍然是A,然后one操作成功.尽管线程one的CAS操作成功,但是不代表这个过程就是没有问题的.为什么这样说?我们来想象这样的场景: 在你非常渴的情况下你发现一个盛满水的杯子,你一饮而尽.之后再给…

任何事情是有套路的,学习是如此, Java的学习,更是如此. 本文,为大家揭示 Java学习的套路 背景 Java高并发.分布式的中间件非常多,网上也有很多组件的源码视频.原理视频,汗牛塞屋了. 作为Java开发人员,该怎么选择,怎么学习,真的全部要学习吗? 还是那句话: 学习是有套路的, Java的学习,更是如此 Java的学习的套路 很多的组件,是在用的过程中学习的,如果不做深入的使用, 压根不用学,不用深入学. 大家要掌握的,就是Java高并发核心知识,或者说基础原理,也就是咱们群里小伙伴…

什么是AQS? 全称: Abstract Queued Synchronizer: 抽象队列同步器 是 java.util.concurrent.locks包下的一个抽象类 其编写者: Doug Lea (并发大佬, 整个j.u.c包都是他写的) 是 j.u.c 包的基础组件(核心) 我们先来读一下该类的英文说明注释: /** * Provides a framework for implementing blocking locks and related synchronizers * (s…

1. 什么是线程? 线程和进程的区别 在了解线程的概念前,我们应该先知道什么是进程? 进程是操作系统的基本概念之一, 它是正在执行的程序实例. * 下面的一些进程的基本概念你可以了解下 -------------------------------------------------------------------- 操作系统逻辑上将一个进程分为以下几部分(段): # 文本 程序的指令 # 数据 程序使用的静态变量 # 堆 程序可从该区域动态分配额外内存 # 栈 随函数调用和返回而增减的一片…

Java高并发秒杀API系列(一) -----------------业务分析及Dao层 第一章 课程介绍 1.1 内容介绍及业务分析 (1)课程内容 SSM框架的整合使用 秒杀类系统需求理解和实现 常用技术解决高并发问题 (2)SSM框架 (3)为何选择秒杀系统 秒杀系统具有典型的“事务”特性 秒杀/红包类需求越来越常见 面试常用问题 1.3 项目效果演示 第二章 梳理所有技术和搭建工程 2.1 相关技术介绍 (1)MySQL 表设计 SQL技巧 事务和行级锁 (2)MyBatis DAO层设…

高并发 发烧友社群:疯狂创客圈(总入口) 奉上以下珍贵的学习资源: 疯狂创客圈 经典图书 : 极致经典 + 社群大片好评 < Java 高并发 三部曲 > 面试必备 + 大厂必备 + 涨薪必备 疯狂创客圈 经典图书 : <Netty Zookeeper Redis 高并发实战> 面试必备 + 大厂必备 +涨薪必备 免费领 疯狂创客圈 经典图书 : <SpringCloud.Nginx高并发核心编程> 面试必备 + 大厂必备 + 涨薪必备 免费领 疯狂创客圈 资源宝库:…

进程 进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础.程序是指令.数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体. 进程具有的特征: 动态性:进程是程序的一次执行过程,是临时的,有生命期的,是动态产生,动态消亡的 并发性:任何进程都可以同其他进行一起并发执行 独立性:进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位 结构性:进程由程序,数据和进程控制块三部分组成 我们经常使用windows系统,经常会看见.exe后缀的文件,双击…

Java高并发系列--检视阅读 参考 java高并发系列 liaoxuefeng Java教程 CompletableFuture AQS原理没讲,需要找资料补充. JUC中常见的集合原来没讲,比如ConcurrentHashMap最常用的,后面的都很泛,没有深入,虎头蛇尾. 阻塞队列讲得不够深入. 并发概念词 同步(Synchronous)和异步(Asynchronous) 同步和异步通常来形容一次方法调用,同步方法调用一旦开始,调用者必须等到方法调用返回后,才能继续后续的行为.异步方法调用更…

java高并发系列-第1天:必须知道的几个概念 同步(Synchronous)和异步(Asynchronous) 同步和异步通常来形容一次方法调用,同步方法调用一旦开始,调用者必须等到方法调用返回后,才能继续后续的行为.异步方法调用更像一个消息传递,一旦开始,方法调用就会立即返回,调用者就可以继续后续的操作.而异步方法通常会在另外一个线程中"真实"地执行.整个过程,不会阻碍调用者的工作. 如图: 上图中显示了同步方法调用和异步方法调用的区别.对于调用者来说,异步调用似乎是一瞬间就完成的…

新建线程 新建线程很简单.只需要使用new关键字创建一个线程对象,然后调用它的start()启动线程即可. Thread thread1 = new Thread1(); t1.start(); 那么线程start()之后,会干什么呢?线程有个run()方法,start()会创建一个新的线程并让这个线程执行run()方法. 这里需要注意,下面代码也能通过编译,也能正常执行.但是,却不能新建一个线程,而是在当前线程中调用run()方法,将run方法只是作为一个普通的方法调用. Thread thr…

java高并发系列 - 第12天JUC:ReentrantLock重入锁 本篇文章开始将juc中常用的一些类,估计会有十来篇. synchronized的局限性 synchronized是java内置的关键字,它提供了一种独占的加锁方式.synchronized的获取和释放锁由jvm实现,用户不需要显示的释放锁,非常方便,然而synchronized也有一定的局限性,例如: 当线程尝试获取锁的时候,如果获取不到锁会一直阻塞,这个阻塞的过程,用户无法控制 如果获取锁的线程进入休眠或者阻塞,除非当前…

这是java高并发系列第14篇文章. 本文主要内容: 讲解3种让线程等待和唤醒的方法,每种方法配合具体的示例 介绍LockSupport主要用法 对比3种方式,了解他们之间的区别 LockSupport位于java.util.concurrent(简称juc)包中,算是juc中一个基础类,juc中很多地方都会使用LockSupport,非常重要,希望大家一定要掌握. 关于线程等待/唤醒的方法,前面的文章中我们已经讲过2种了: 方式1:使用Object中的wait()方法让线程等待,使用Objec…

这是java高并发系列第15篇文章 Semaphore(信号量)为多线程协作提供了更为强大的控制方法,前面的文章中我们学了synchronized和重入锁ReentrantLock,这2种锁一次都只能允许一个线程访问一个资源,而信号量可以控制有多少个线程可以访问特定的资源. Semaphore常用场景:限流 举个例子: 比如有个停车场,有5个空位,门口有个门卫,手中5把钥匙分别对应5个车位上面的锁,来一辆车,门卫会给司机一把钥匙,然后进去找到对应的车位停下来,出去的时候司机将钥匙归还给门卫.停车…

这是java高并发系列第16篇文章. 本篇内容 介绍CountDownLatch及使用场景 提供几个示例介绍CountDownLatch的使用 手写一个并行处理任务的工具类 假如有这样一个需求,当我们需要解析一个Excel里多个sheet的数据时,可以考虑使用多线程,每个线程解析一个sheet里的数据,等到所有的sheet都解析完之后,程序需要统计解析总耗时.分析一下:解析每个sheet耗时可能不一样,总耗时就是最长耗时的那个操作. 我们能够想到的最简单的做法是使用join,代码如下: pack…

这是java高并发系列第17篇. 本文主要内容: 介绍CyclicBarrier 6个示例介绍CyclicBarrier的使用 对比CyclicBarrier和CountDownLatch CyclicBarrier简介 CyclicBarrier通常称为循环屏障.它和CountDownLatch很相似,都可以使线程先等待然后再执行.不过CountDownLatch是使一批线程等待另一批线程执行完后再执行:而CyclicBarrier只是使等待的线程达到一定数目后再让它们继续执行.故而Cycli…

这是java高并发系列第21篇文章. 本文主要内容 从网站计数器实现中一步步引出CAS操作 介绍java中的CAS及CAS可能存在的问题 悲观锁和乐观锁的一些介绍及数据库乐观锁的一个常见示例 使用java中的原子操作实现网站计数器功能 我们需要解决的问题 需求:我们开发了一个网站,需要对访问量进行统计,用户每次发一次请求,访问量+1,如何实现呢? 下面我们来模仿有100个人同时访问,并且每个人对咱们的网站发起10次请求,最后总访问次数应该是1000次.实现访问如下. 方式1 代码如下: pack…

这是java高并发系列第22篇文章,文章基于jdk1.8环境. 本文主要内容 基本介绍. 通过反射获取Unsafe实例 Unsafe中的CAS操作 Unsafe中原子操作相关方法介绍 Unsafe中线程调度相关方法 park和unpark示例 Unsafe锁示例 Unsafe中保证变量的可见性 Unsafe中Class相关方法 示例:staticFieldOffset.staticFieldBase.staticFieldBase 示例:shouldBeInitialized.ensureCla…

这是java高并发系列第23篇文章,环境:jdk1.8. 本文主要内容 JUC中的原子类介绍 介绍基本类型原子类 介绍数组类型原子类 介绍引用类型原子类 介绍对象属性修改相关原子类 预备知识 JUC中的原子类都是都是依靠volatile.CAS.Unsafe类配合来实现的,需要了解的请移步: volatile与Java内存模型 java中的CAS JUC底层工具类Unsafe JUC中原子类介绍 什么是原子操作? atomic 翻译成中文是原子的意思.在化学上,我们知道原子是构成一般物质的最小单…

java高并发系列第24篇文章. 环境:jdk1.8. 本文内容 需要解决的问题 介绍ThreadLocal 介绍InheritableThreadLocal 需要解决的问题 我们还是以解决问题的方式来引出ThreadLocal.InheritableThreadLocal,这样印象会深刻一些. 目前java开发web系统一般有3层,controller.service.dao,请求到达controller,controller调用service,service调用dao,然后进行处理. 我们写…

这是java高并发系列第25篇文章. 环境:jdk1.8. 本文内容 掌握Queue.BlockingQueue接口中常用的方法 介绍6中阻塞队列,及相关场景示例 重点掌握4种常用的阻塞队列 Queue接口 队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,java中用Queue接口来表示队列. Queue接口中定义了6个方法: public interface Queue<E> extends Collection<E> { boolean add(e); boolean offer(E…

这是java高并发系列第27篇文章. 开发环境:jdk1.8. 案例讲解 电商app都有用过吧,商品详情页,需要给他们提供一个接口获取商品相关信息: 商品基本信息(名称.价格.库存.会员价格等) 商品图片列表 商品描述信息(描述信息一般是由富文本编辑的大文本信息) 数据库中我们用了3张表存储上面的信息: 商品基本信息表:t_goods(字段:id[商品id].名称.价格.库存.会员价格等) 商品图片信息表:t_goods_imgs(字段:id.goods_id[商品id].图片路径),一个商品会…

这是java高并发系列第31篇. 环境:jdk1.8. java高并发系列已经学了不少东西了,本篇文章,我们用前面学的知识来实现一个需求: 在一个线程中需要获取其他线程的执行结果,能想到几种方式?各有什么优缺点? 结合这个需求,我们使用6种方式,来对之前学过的知识点做一个回顾,加深记忆. 方式1:Thread的join()方法实现 代码: package com.itsoku.chat31; import java.sql.Time; import java.util.concurrent.*;…

这是java高并发系列第32篇文章. java环境:jdk1.8. 本文主要内容 4种方式实现计数器功能,对比其性能 介绍LongAdder 介绍LongAccumulator 需求:一个jvm中实现一个计数器功能,需保证多线程情况下数据正确性. 我们来模拟50个线程,每个线程对计数器递增100万次,最终结果应该是5000万. 我们使用4种方式实现,看一下其性能,然后引出为什么需要使用LongAdder.LongAccumulator. 方式一:synchronized方式实现 package…

这是java高并发系列第26篇文章. 环境:jdk1.8. 本文内容 了解JUC常见集合,学会使用 ConcurrentHashMap ConcurrentSkipListMap ConcurrentSkipListSet CopyOnWriteArraySet 介绍Queue接口 ConcurrentLinkedQueue CopyOnWriteArrayList 介绍Deque接口 ConcurrentLinkedDeque JUC集合框架图 图可以看到,JUC的集合框架也是从Map.Lis…

这是java高并发系列第20篇文章. 本文内容 ExecutorCompletionService出现的背景 介绍CompletionService接口及常用的方法 介绍ExecutorCompletionService类及其原理 示例:执行一批任务,然后消费执行结果 示例[2种方式]:异步执行一批任务,有一个完成立即返回,其他取消 需要解决的问题 还是举个例子说明更好理解一些. 买新房了,然后在网上下单买冰箱.洗衣机,电器商家不同,所以送货耗时不一样,然后等他们送货,快递只愿送到楼下,然后我们…