并非所有硬件都支持同一组原子指令。 如果它在硬件中不可用，则可以使用防护在软件中对其进行仿真。 然而，这样做就没有无锁的优点。...阻塞行为的来源 除了锁和互斥锁（无论如何我们都不在boost.lockfree中使用），还有其他三个方面可能会违反锁自由： 原子操作 某些体系结构没有以本机方式在硬件中提供必要的原子操作。...这样做有两个原因：首先，取决于内存分配器的实现，释放内存可能会阻塞（因此该实现将不再是无锁的），其次，大多数内存回收算法均已申请专利。 ABA预防 ABA问题是实现无锁数据结构时的常见问题。...如果与此同时线程2将值从A更改为B并重新更改为A，则可能会出现问题，因为线程1没有观察到状态的变化。避免ABA问题的常用方法是将版本计数器与该值相关联，并自动更改两者。...唯一的问题是无锁原子的阻塞仿真，在当前实现中不能保证该无进程间安全。
悲观锁 悲观锁是一种悲观思想，它总认为最坏的情况可能会出现，它认为数据很可能会被其他人所修改，所以悲观锁在持有数据的时候总会把资源 或者 数据 锁住，这样其他线程想要请求这个资源的时候就会阻塞，直到等到悲观锁把资源释放为止...(counter.getCount()); } } 多次测试的结果都不为 0，也就是说出现了并发后数据不一致的问题，原因是 count -= 1 和 count += 1 都是非原子性操作，...乐观锁的缺点 任何事情都是有利也有弊，软件行业没有完美的解决方案只有最优的解决方案，所以乐观锁也有它的弱点和缺陷： ABA 问题 ABA 问题说的是，如果一个变量第一次读取的值是 A，准备好需要对 A...进行写操作的时候，发现值还是 A，那么这种情况下，能认为 A 的值没有被改变过吗？...，则以原子方式将该引用和该标志的值设置为给定的更新值。
无阻塞数据结构不依赖于锁和互斥量来保证线程安全。同步完全在用户空间中完成，而不需要与操作系统的任何直接交互。这意味着它们不容易出现例如优先反转（低优先级线程需要等待高优先级线程）等问题。...在讨论无锁数据结构性能时，首先应该区分“平均”和“最坏情况”开销。“无锁”和“无等待”的定义仅提及了一个操作的上限。因此无锁数据结构并不总是在任何情况下都是最好的选择。...ABA问题是实现无锁数据结构的一个常见问题。当使用比较交换运算更新一个原子变量时，问题就会出现：如果值A被读取，线程1试图将它改为C并尝试更新该变量，它使用比较交换来写C，仅当当前值为A时。...通常避免ABA问题的方法是关联一个版本计数器至该值，并且一起原子的变化。...唯一的问题在于对无锁原子的阻塞模拟，这在当前实现中是不保证进程安全的。
因为没有显式的加锁和解锁过程，所以称之为隐式锁，也叫作内置锁、监视器锁。 如下实例，在没有使用synchronized的情况下，多个线程访问共享代码区域时，可能会出现与预想中不同的结果。...，如当A线程完成appleCount的赋值，还没有输出，B线程获取到appleCount的最新值，并完成赋值操作，然后A和B同时输出。...基于内置锁的等待和唤醒是使用Object类中的wait()和notify()或notifyAll()来实现的。...这些方法的调用前提是已经持有对应的锁，所以只能在同步方法或者同步代码块里调用。如果在没有获取到对应锁的情况下调用则会抛出IllegalMonitorStateException异常。...producer = new Producer(apple,"小明"); Consumer consumer = new Consumer(apple, "小红");
常见的同步机制包括信号量、条件变量和屏障等。 设计原理 原子操作： 原子操作是不可分割的操作，要么全部执行，要么都不执行。在同步中，原子操作是确保线程或进程安全执行的基本要素。..., consumer_thread; // 创建生产者和消费者线程 pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL);...} 这个简单的示例演示了一个生产者-消费者问题，其中生产者线程负责往缓冲区中生产数据，而消费者线程负责从缓冲区中消费数据。...互斥锁 mutex 用于确保对共享资源的互斥访问，而条件变量 cond_producer 和 cond_consumer 用于在缓冲区满或空时进行等待和通知。...请注意，实际应用中的同步和互斥可能更加复杂，具体的设计取决于应用的需求。 下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用 Linux 中的 pthread_mutex_t 来实现互斥锁。
Scenario 考虑 producer-consumer 同步模式中的 receiver: receive(bb): acquire(bb.lock) while bb.out >= bb.in:...然而上述代码的问题在于，「放弃缓冲区锁」和「进入睡眠」不是一步原子操作，而是独立的两步操作。...（deadlock） 同样在 receive 从睡眠中唤醒之后以及重新获取锁之前，并发的 sender 也同样可能发送消息，这一部分消息的通知也无法被 receiver 收到。...P 原子操作包含了整个「获得互斥锁—判断资源数量—释放互斥锁—进入睡眠—在唤醒后重新获得锁」的过程，所以我们所需要的「释放互斥锁—进入睡眠—在唤醒后重新获得锁」过程自然也是原子性的。...//en.wikipedia.org/wiki/Monitor_(synchronization)#Condition_variables https://en.wikipedia.org/wiki/Producer–consumer_problem
图1 - 单线程和多线程地址空间 多线程并发需要解决的问题主要有两个： 多个线程同时存取共享数据的时候，如何保证其原子性，操作系统提供了互斥锁(lock)来解决这个问题 如何同步多个线程的执行顺序，最典型的场景是生产者消费者问题...问题在于测试和设置mutex->flag之间不是原子的，下面的场景会导致两个线程同时拿到锁： 线程A发现 mutex 没有上锁，因此退出循环，不幸的是这时候操作系统把线程A切换出去了运行线程B 线程B同样发现...mutex 没有上锁，因此退出循环设置 mutext->flag = 1，这是线程B认为自己拿到了锁 操作系统重新调度运行线程A的时候，线程A也认为自己拿到了锁 要解决这个问题，需要硬件提供原子性指令支持...futex系统调用，内部还有一层测试和等待锁的逻辑: 系统调用通过原子性的接口检查锁的状态是否已经改变，如果是，返回用户态重试。...，假设producer在阻塞在wait()调用中，它一定是占用互斥锁的，那么consumer无法进入临界区去获取一个任务(queue_get())，那么在wait()之前释放互斥锁呢？
基于synchronized关键字的锁机制有以下问题： 锁只有一种类型，而且对所有同步操作都是一样的作用 锁只能在代码块或方法开始的地方获得，在结束的地方释放 线程要么得到锁，要么阻塞，没有其他的可能性...在这种并发模型中，如何平衡读者和写者是最困难的，当然这个问题至今还是一个被热议的问题，恐怕必须根据具体的场景来提供合适的解决方案而没有那种放之四海而皆准的方法（不像我在国内的科研文献中看到的那样）。...把上面问题中的哲学家换成线程，把叉子换成竞争的临界资源，上面的问题就是线程竞争资源的问题。如果没有经过精心的设计，系统就会出现死锁、活锁、吞吐量下降等问题。 ...三个问题 安全性问题：线程安全 活跃性问题：死锁、活锁、饥饿 性能问题： 使用无锁结构：TLS，Copy-On-Write，乐观锁；Java的原子类，Disruptor无锁队列 减少锁的持有时间：让锁细粒度...： 无锁方案原理：增加了硬件支持，即CPU的CAS指令 ABA问题：有解决ABA问题的需求时，增加一个递增的版本号纬度化解 分类：原子化基本数据类型，原子化引用类型、原子化数组、原子化对象属性更新器、原子化累加器
与传统的LinkedList不同，ConcurrentLinkedQueue使用了一种高效的非阻塞算法，被称为无锁编程（Lock-Free programming），它通过原子变量和CAS(Compare-And-Swap...)操作来保证线程安全，而不是通过传统的锁机制。...与size()方法类似，由于并发的原因，这个方法返回的结果也可能不准确。 需要注意的是，在并发环境下使用size()和isEmpty()方法时需要特别小心，因为它们的结果可能并不准确。...Consumer()).start(); } } 我们定义了一个Producer类和一个Consumer类，分别实现了Runnable接口。...然而，在使用时我们也需要注意其size()和isEmpty()方法可能带来的并发问题，并根据具体需求选择合适的同步机制或原子变量进行辅助处理。 术因分享而日新，每获新知，喜溢心扉。
答：死锁、饥饿和活锁都属于多线程的活跃性问题，如果发现上述几种情况，那么相关线程可能就不再活跃，也就说它可能很难再继续往下执行了。 ?...（经常接着问这个问题哦~） 答：指定获取锁的顺序，举例如下： 比如某个线程只有获得 A 锁和 B 锁才能对某资源进行操作，在多线程条件下，如何避免死锁？...功能： 主内存和工作内存，直接与主内存产生交互，进行读写操作，保证可见性； 禁止 JVM 进行的指令重排序。 解析：关于指令重排序的问题，可以查阅 DCL 双检锁失效相关资料。...4）volatile 能使得一个非原子操作变成原子操作吗？ 答：能。 一个典型的例子是在类中有一个 long 类型的成员变量。...答：Java 中的线程可以有自己的优先级。优先极高的线程在竞争资源时会更有优势，更可能抢占资源，当然，这只是一个概率问题。如果运行不好，高优先级线程可能也会抢占失败。
可以使用读锁和写锁来进行完成,比较常见的就是ReentReadWriteLock.读锁共享,写锁互斥.读读共享,写写/写读互斥. 高性能缓存....p = new Producer(sharedQ); Consumer c = new Consumer(sharedQ); Consumer c2 = new Consumer(sharedQ...2: 深入会问哲学家就餐问题和银行家算法?...Q7-2: 你需要同步原子操作吗？ A2: 不需要同步原子操作....内存干扰、竞态条件、死锁、活锁、线程饥饿是多线程和并发编程中比较有代表性的问题。这类问题无休无止，而且难于定位和调试。 这是基于经验给出的 Java 面试题。
然后跑一下压测，看看Redis的实际表现到底是怎样的。 Redis可以保证原子性，吗？ 我们先定义一下什么是原子性： 一般编程语言这么定义：原子性是指一组操作在执行过程中，不受其他并发操作的干扰。...set这个命令是不是原子并不能让这段业务代码变成原子的。我们需要的是让get和set这个整体原子。 在Redis中，可以用Redis事务或者Lua Script来实现原子性。...它极大地简化了编写业务代码的难度。没有ACID事务，开发人员需要花大量精力处理由于并发和系统意外崩溃带来的数据一致性问题。 Redis也有一个“事务”的概念。...队列是不是需要有最大的长度限制？如果到了最大长度，说明Consumer跟不上Producer的速度；此时，需要卡住Producer吗？ …… Redis的List基本上对于所有这些问题都是完全不管的。...而引入了多节点，就必须解决复制的问题和分布式一致的问题，主从切换的问题，分片的问题等。这种队列的典型代表是Rabbit MQ和Kafka。
,从而效率更高.线程是进程的一个实体,是cpu调度和分派的基本单位,是比程序更小的能独立运行的基本单位.同一进程中的多个线程之间可以并发执行. 2、你了解守护线程吗?...wait() 方法应该在循环调用，因为当线程获取到 CPU 开始执行的时候，其他条件可能还没有满足，所以在处理前，循环检测条件是否满足会更好。...p=new Producer(queue); Consumer c1=new Consumer(queue); Consumer c2=new Consumer(queue...如果改变引用指向的数组，将会受到volatile 的保护，但是如果多个线程同时改变数组的元素，volatile标示符就不能起到之前的保护作用了 2、volatile能使得一个非原子操作变成原子操作吗?...某些情况下，volatile 还能提供原子性，如读 64 位数据类型，像 long 和 double 都不是原子的(低32位和高32位)，但 volatile 类型的 double 和 long 就是原子的
2.原子操作：这件事情是不可再分的，如变量的赋值，不可能一个线程在赋值，到一半切到另外一个线程工作去了……但是一些数据结构的操作，如栈的push什么的，并非是原子操作，比如要经过栈顶指针上移、赋值、计数器加...1等等，在其中的任何一步中断，切换到另一线程再操作这个栈时，就会产生严重的问题，因此要使用锁来避免这样的情况。...本例中，由于Producer生产的速度快于Consumer消费的速度，所以往往Producer生产好几个“产品”后，Consumer才消费一个产品。...Queue模块实现了一个支持多producer和多consumer的FIFO队列。当共享信息需要安全的在多线程之间交换时，Queue非常有用。...协程的好处： 无需线程上下文切换的开销 无需原子操作锁定及同步的开销 方便切换控制流，简化编程模型 高并发+高扩展性+低成本：一个CPU支持上万的协程都不是问题。所以很适合用于高并发处理。
基于synchronized关键字的锁机制有以下问题： 锁只有一种类型，而且对所有同步操作都是一样的作用 锁只能在代码块或方法开始的地方获得，在结束的地方释放 线程要么得到锁，要么阻塞，没有其他的可能性...此外，ConcurrentHashMap还提供了原子操作的方法，如下所示： putIfAbsent：如果还没有对应的键值对映射，就将其添加到HashMap中。...在这种并发模型中，如何平衡读者和写者是最困难的，当然这个问题至今还是一个被热议的问题，恐怕必须根据具体的场景来提供合适的解决方案而没有那种放之四海而皆准的方法（不像我在国内的科研文献中看到的那样）。...把上面问题中的哲学家换成线程，把叉子换成竞争的临界资源，上面的问题就是线程竞争资源的问题。如果没有经过精心的设计，系统就会出现死锁、活锁、吞吐量下降等问题。 ?...我们建议大家编写一些能够发现问题的测试并经常性的在不同的配置和不同的负载下运行这些测试。不要忽略掉任何一次失败的测试，线程代码中的缺陷可能在上万次测试中仅仅出现一次。
如果多个缓存共享同一块主内存区域，那么多个缓存的数据可能会不一致，需要一些协议来解决这个问题。...有一个错误认识就是，int 等原子性的类型在多线程环境中不会出现线程安全问题。...对前面的线程不安全示例中的 cnt 变量使用 volatile 修饰，不能解决线程不安全问题，因为 volatile 并不能保证操作的原子性。 3....但同为 Number 的原子类 AtomicInteger 和 AtomicLong 则是可变的。...锁消除主要是通过逃逸分析来支持，如果堆上的共享数据不可能逃逸出去被其它线程访问到，那么就可以把它们当成私有数据对待，也就可以将它们的锁进行消除。 对于一些看起来没有加锁的代码，其实隐式的加了很多锁。
条件变量 条件变量给了线程以无竞争的方式等待特定条件发生。条件变量是和互斥量一起使用的，条件变量是由互斥量保护的。这么讲，大家可能不明白，这条件变量有什么用？干什么的？...；（注意：1，2两步是一个原子操作） 当然如果条件满足了，那么就不需要释放锁。...所以释放锁这一步和等待条件满足一定是一起执行（指原子操作）。 pthread_cond_wait()被唤醒时，它解除阻塞，并且尝试获取锁（不一定拿到锁）。...因此，一般在使用的时候都是在一个循环里使用pthread_cond_wait()函数，因为它在返回的时候不一定能拿到锁（这可能会发生饿死情形，当然这取决于操作系统的调度策略）。...pthread_create(&ptid, NULL, producer, NULL); pthread_create(&ctid, NULL, consumer, NULL);
答：死锁、饥饿和活锁都属于多线程的活跃性问题，如果发现上述几种情况，那么相关线程可能就不再活跃，也就说它可能很难再继续往下执行了。...（经常接着问这个问题哦~） 答：指定获取锁的顺序，举例如下： 比如某个线程只有获得 A 锁和 B 锁才能对某资源进行操作，在多线程条件下，如何避免死锁？...功能： 主内存和工作内存，直接与主内存产生交互，进行读写操作，保证可见性； 禁止 JVM 进行的指令重排序。 解析：关于指令重排序的问题，可以查阅 DCL 双检锁失效相关资料。...4）volatile 能使得一个非原子操作变成原子操作吗？ 答：能。 一个典型的例子是在类中有一个 long 类型的成员变量。...答：Java 中的线程可以有自己的优先级。优先极高的线程在竞争资源时会更有优势，更可能抢占资源，当然，这只是一个概率问题。如果运行不好，高优先级线程可能也会抢占失败。
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