/** * 学习ThreadLocal * Created by mrf on 2016/3/6. */ public class ConnectionManager { private 则要设置initialValue方法: /** * 不用set,则必须重写initialValue * 设置的内容是可以自己定义的,这里只是示例 */ class TestThreadLocal3{ public static void main(String[] args) throws InterruptedException { final TestThreadLocal3 test = new TestThreadLocal3(); System.out.println("===========main线程=============="); /** * Created by mrf on 2016/3/4. */ public class TestThreadLocal { private static ThreadLocal<
Java并发学习3【面试+工作】 六.读写锁 ReadWriteLock是jdk5中提供的读写分离锁。读写分离锁可以有效的帮助减少锁竞争,以提升性能。 用锁分离的机制来提升性能非常容易理解,比如线程A1,A2,A3进行写操作,B1,B2,B3进行读操作,如果使用重入锁或者内部锁,则理论上说所有读之间、读和写之间、写和写之间都是串行操作。 可有效控制最大并发线程数,提高系统资源的使用率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞。 提供定时执行、定期执行、单线程、并发控制等功能。 以上成员都在java.util.concurrent包下,是jdk并发包的核心类。其中ThreadPoolExecutor表示一个线程池。 newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
两个线程同时更新一个银行账户的时候,会出现问题 问题在于对金额的增加操作不是不可分割的原子操作 amounts[to] 可以被处理成为以下操作 1)将amounts[to] 加载到寄存器 2)增加amount 3) 有两种方法防止代码块受并发干扰 1.
文章目录 一、进程与线程 二、并发 三、线程间通信 四、Java 并发 3 特性 一、进程与线程 ---- 最开始是没有线程这个概念的 , 一个应用程序就是一个进程 , 应用程序运行时 , 如果还要处理与用户交互的逻辑 CPU 完成 ; 为了 高效利用 CPU 这个稀缺资源 , 引入了线程概念 ; 进程 : 每个应用都是一个独立进程 , 是 资源分配 , 调度 的最小单元 ; 线程 : CPU 调度的最小单元 ; 二、并发 , 程序计数器 , 三者都是线程独有的数据 ; 程序运行 的 指令 , 就放在 上面的 线程栈 中 ; 每个 线程栈 中都有 一串指令 , 等待执行 ; 这些线程栈 , 不能 串行 执行 , 必须 并发 那么就有可能出现 a 取值异常的情况 ; 主内存 中的数据 , 对所有的线程都可见 ; 但是 线程 A 和 线程 B 之间 , 互相不知道对方线程 本地内存 中的数据 ; 这种情况就是线程不安全的情况 ; 四、Java 并发 3 特性 ---- Java 并发的 3 特性 : 原子性 : 每个操作都是 不可拆分的原子操作 ; 在线程中进行 a++ 就不是原子操作 , 该操作分为 3 个步骤 , 首先从主内存中读取
Java 并发 线程状态转换 新建(New) 创建后尚未启动。 可运行(Runnable) 可能正在运行,也可能正在等待 CPU 时间片。 時雨:在 《Java 并发核心知识体系精讲》中,参考 Oracle 官方文档,标注实现多线程方式只有两种:实现 Runnable 接口和继承 Thread 类。 性能 新版本 Java 对 synchronized 进行了很多优化,例如自旋锁等,synchronized 与 ReentrantLock 大致相同。 3. 以下代码模拟了对某个服务的并发请求,每次只能有 3 个客户端同时访问,请求总数为 10。 在 Java 内存模型中,允许编译器和处理器对指令进行重排序,重排序过程不会影响到单线程程序的执行,却会影响到多线程并发执行的正确性。
但是由于Java版本的不断演变,内存模型也进行了改变。本文只讲述Java内存模型的一些特性,无论是新的内存模型还是旧的内存模型,在明白了这些特性以后,看起来也会更加清晰。 1. 有序性 在并发时,程序的执行可能就会出现乱序。 计算机在执行代码时,不一定会按照程序的顺序来执行。 这个要从cpu指令说起,Java中的代码被编译以后,最后也是转换成汇编码的。 3. 可见性 可见性是指当一个线程修改了某一个共享变量的值,其他线程是否能够立即知道这个修改。 可见性问题可能有各个环节产生。 接下来看一个Java虚拟机层面产生的可见性问题 问题来自于一个Blog 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
不安全的发布示例: package org.zero.concurrency.demo.example.publish; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import java.util.Arrays SingletonExample4(); 语句的时候,底层实际进行了以下三步操作: 1.memory = allocate() // 分配对象的内存空间 2.ctorInstance() // 初始化对象 3. 经过JVM和CPU的优化,指令可能会重排成下面的顺序: 1.memory = allocate() // 分配对象的内存空间 3.instance = memory // 设置instance 指向刚分配的内存 2.ctorInstance() // 初始化对象 假设按照这个指令顺序执行的话,那么当线程A执行完1和3时,instance对象还未完成初始化,但已经不再指向null。 始终保证是下面的顺序: 1.memory = allocate() // 分配对象的内存空间 2.ctorInstance() // 初始化对象 3.instance = memory //
一 、synchronized问题 synchronized是java中的一个关键字,也就是说是Java语言内置的特性。那么为什么会出现Lock呢? 1)Lock不是Java语言内置的,synchronized是Java语言的关键字,因此是内置特性。 Case 3 : 我们可以通过Lock得知线程有没有成功获取到锁 (解决方案:ReentrantLock) ,但这个是synchronized无法办到的。 但是要注意以下几点: 1)synchronized是Java语言的关键字,因此是内置特性,Lock不是Java语言内置的,Lock是一个接口,通过实现类可以实现同步访问。 ,3个写线程 for (int i = 0; i < 3; i++) { //启动1个读线程 new Thread() {
提到锁,大家可能都会想到synchronized关键字,使用它的确可以解决一切并发问题,但是对于系统吞吐要求更高的,在这里提供了几个小技巧,帮助大家减小锁粒度,提高系统并发能力。 int num=storage.get(key); storage.set(key,num+1); lock.unlock(key); 这个比较类似于数据库表锁和行锁的概念,显然行锁的并发能力比表锁高很多 由于锁的粒度局限于具体用户,使系统获得了最大程度的并发。 ? CopyOnWriteMap? 既然说到了“类似于数据库中的行锁的概念”,就不得不提一下MVCC,Java中CopyOnWrite类实现了MVCC。Copy On Write是这样一种机制。 直接使用Java ConcurrentHashMap?或者你想加入自己更精细的控制?
Java中synchronized关键字作用是实现线程间的同步。它对同步的代码加锁,使得每次只能有一个线程进入同步快,以此保证线程间的安全性。 A:3 A:4 B count:5 2. synchronized(instance) { i++; } } } // main方法略 } 3. method(); } // main函数略 } 以上代码执行结果为: SyncThread2:0 SyncThread2:1 SyncThread2:2 SyncThread2:3 } } public synchronized void run() { method(); } // main函数略 } 执行结果同3中例子一样
Java并发 - (并发基础) 1、什么是共享资源 堆是被所有线程共享的一块内存区域。在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例 Java中几乎所有的对象实例都在这里分配内存。 参考地址:https://zhuanlan.zhihu.com/p/298448987 3、JMM 并发编程的关键目标 并发编程需要处理两个关键问题,即线程之间如何通信和同步。 并发编程的内存模型 共有两种并发编程模型:共享内存模型、消息传递模型,Java采用的是前者。 重排序有3种类型,其中后2种都是处理器重排序。这些重排序可能会导致多线程程序出现内存可见性问题。 编译器优化重排序:编译器在不改变单线程程序语义的前提下可以重新安排语句的执行顺序。 一个线程中的每个操作, happens-before于该线程中的任意后续操作; 2、volatile变量规则:对一个volatile域的写, happens-before于任意后续对这个volatile域的读; 3、
3. 原子操作与CAS 3.1 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context switch,也就是切换到另一个线程。 为了实现原子操作,Java中可以通过synchronized关键字将函数或者代码块包围,以实现操作的原子性。 JAVA内部在实现原子操作的类时都应用到了CAS。 3.2 CAS CAS是CompareAndSwap的缩写,即比较并替换。CAS需要有3个操作数:内存地址V,旧的预期值A,即将要更新的目标值B。 Java并发包为了解决这个问题,提供了一个带有标记的原子引用类“AtomicStampedReference”,它可以通过控制变量值的版本来保证CAS的正确性。 因此,在使用CAS前要考虑清楚“ABA”问题是否会影响程序并发的正确性,如果需要解决ABA问题,改用传统的互斥同步可能会比原子类更高效。
通过上一篇《Java 并发(2)AbstractQueuedSynchronizer 源码分析之独占模式》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 当然这些在《Java 并发(1)AbstractQueuedSynchronizer 源码分析之概要分析》这篇文章里都有详细的介绍,读者可以先去查阅。 3、设置超时时间的获取 //以限定超时时间获取锁(共享模式) public final boolean tryAcquireSharedNanos(int arg, long nanosTimeout)
1.Java容器 1.1.同步容器 Vector ArrayList是最常用的List实现类,内部是通过数组实现的,它允许对元素进行快速随机访问。 ,但是它使用完全不同的锁策略,可以提供更好的并发性和可伸缩性。 这个机制允许任意数量的读线程可以并发访问Map,读者和写者也可以并发访问Map,并且有限数量的写进程还可以并发修改Map,结果是为并发访问带来更高的吞吐量,同时几乎没有损失单个线程访问的性能。 并发队列 2.1.ConcurrentLinkedQueue ConcurrentLinkedQueue:是一个适用于高并发场景下的队列,通过无所的方式,实现了高并发状态下的高性能,通常ConcurrentLinkedQueue 在Java中,BlockingQueue的接口位于java.util.concurrent 包中(在Java5版本开始提供),由上面介绍的阻塞队列的特性可知,阻塞队列是线程安全的。
.qsize() 返回队列的大小 .empty() 如果队列为空,返回True,反之False .full() 如果队列满了,返回True,反之False .full 与 maxsize 大小对应 .get([block[, timeout]])获取队列,timeout等待时间 .get_nowait() 相当Queue.get(False) .put(item) 写入队列,timeout等待时间 .put_nowait(item) 相当Queue.put(item, False) .task_done
5 并发容器 5.1 Hashtable、HashMap、TreeMap、HashSet、LinkedHashMap 在介绍并发容器之前,先分析下普通的容器,以及相应的实现,方便后续的对比。 3. 1: // Transfer method in java.util.HashMap - 2: // called to resize the hashmap 3: 4: for (int j concurrencyLevel 并发度:默认16。 在高并发下的情况下如何保证取得的元素是最新的?
本篇内容包括:Java 并发工具类的介绍、使用方式与 Demo,包括了 CountDownLatch(线程计数器)、CyclicBarrier(回环栅栏)、Semaphore(信号量) 以及 Exchanger CountDownLatch(线程计数器) CountDownLatch 线程计数器,俗称闭锁,作用是类似加强版的 Join,是让一组线程等待其他的线程完成工作以后才执行 CountDownLatch 类位于 java.util.concurrent
在 Jdk1.5 开始 Java 开始引进提供了 java.util.concurrent.atomic 包,到 Jdk8 时,atomic 包共提供了 16 个原子类,分为 6 种类型,分别是:①、基本类型原子类 当多线程更新变量的值时,可能得不到预期的值,当然增加 syncronized 关键字可以解决线程并发的问题。但原子类提供了一种用法简单,性能高效,线程安全的更新变量的方式。 原子类相较于 synchronized 关键字和 lock,有着以下的优点: 简单:操作简单,底层实现简单 高效:占用资源少,操作速度快 安全:在高并发和多线程环境下要保证数据的正确性 AtomicInteger、 AtomicLong、 AtomicBoolean 提供对 int、long、boolean 的原子性操作,这 3 个类提供的方法几乎一模一样。 但是,在并发量很大的场景下,Atomic 基本类型原子类(AtomicInteger 和 AtomicLong)有很大的性能问题。
之前的文章《JAVA并发编程volatile核心原理》说过,volatile只是解决了多线程的可见性和有序性问题,原子性问题并没有解决。 1、Atomic原子类并发修改共享变量demo package lading.java.mutithread; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; /** * 多线程并发下 可以说,synchronized、volatile、CAS就是JAVA并发编程里的基石。 3、CAS有什么缺陷吗 在2的核心原理源码看到,很明显,如果发现从内存地址里值不是预期的oldValue,那就陷入了死循环。
ABA CAS 容易出现 ABA 问题,就是如下面时序图所示,如果线程 T1 读取值 A 之后,发生两次写入,先由线程 T2 写回了 B,又由 T3 写回了 A,此时 T1 在写回比较时,值还是 A,就无法判断是否发生过修改 Java 的 Executors 工具类中提供了 5 种类型的线程池创建方法,如下图所示,来看它们的特点和适用场景。 详解 JUC 工具类 JUC 是 Java 提供的用于多线程处理的工具类库,来看其中的常用工具类的作用,如下图所示。 了解 Java 8 对 JUC 工具类做了哪些增强,例如提供了 LongAdder 来替换 AtomicLong,更适合并发度比较高的场景。 可以回答读写锁适合读并发多,写并发少的场景,另外一个解决这种场景的方法是 copyonwrite。 真题第二部分如下,提供解题思路。 第 7 题,线程之间如何通信?