高效并发是JDK5升级到JDK6后一项重要的改进,HotSpot虚拟机开发团队在这个版本上花费了巨大的资源去实现各种锁优化。比如,自旋锁,自适应自旋锁,锁消除,锁膨胀,轻量级锁,偏向锁等。这些技术都是为了在线程之间更高效的共享数据及解决竞争问题。从而提高程序的运行效率。
锁消除的意思是说虚拟机在运行时,虽然代码进行了同步,但是如果虚拟机检测到不存在数据竞争时,虚拟机就会自动把锁进行消除。锁消除主要的判定依据是如果堆上的所有数据都不会被其它的线程访问到,那么就可以理解为这些数据是线程私有的。既然是线程私有的,那么同步加锁也就没有存在的必要了,于是虚拟机就会将锁消除掉。我们看一下下面具体的代码来实际验证一下锁消除的实际应用。
Java在语言上支持了锁的特性,在很多常用类的实现中也使用了锁,对于Java开发者来说就可以很方便的使用这些锁及常用类。但是,随着锁的频繁使用及错用,随之而来的就是程序执行效率变低、应用变的缓慢。为了提高线程对共享数据访问的效率,HotSpot虚拟机从JDK1.5到JDK1.6做了重大改进,提供了很多锁优化技术,包括自旋锁、自适应自旋锁、锁消除、锁粗化、轻量级锁和偏向锁。
在我们介绍轻量级锁之前,我们先来了解一下在虚拟机底层锁是怎么实现的。在其它文章中我们已经介绍过了,虚拟机对象头主要存储了两部分信息。一部分用于存储指向方法区对象类型数据的指针。一部分是存储对象自身的运行时数据。如哈希码、 GC分代年龄等。官方称它为Mark Word。Mark Word是虚拟机底层实现轻量级锁和偏向锁的关键。下图为Mark Word中所包括的基本属性。
高效并发是从 JDK5 升级到 JDK6 后一项重要的改进项,HotSpot 虚拟机开发团队在 JDK6 这个版本上花费了大量的资源去实现各种锁优化技术,如适应性自旋(Adaptive Spinning)、锁消除(Lock Elimination)、锁膨胀(Lock Coarsening)、 轻量级锁(Lightweight Locking) 、偏向锁(Biased Locking)等,这些技术都是为了在线程之间更高效地共享数据及解决竞争问题,从而提高程序的执行效率。
“ 高效并发是从JDK 1.5到JDK 1.6的一个重要改进,HotSpot虚拟机开发团队在这个版本上花费了大量的精力去实现各种锁优化技术,如适应性自旋(Adaptive Spinning)、 锁消除(Lock Elimination)、 锁粗化(Lock Coarsening)、 轻量级锁(Lightweight Locking)和偏向锁(Biased Locking)等,这些技术都是为了在线程之间更高效地共享数据,以及解决竞争问题,从而提高程序的执行效率”
synchronized有三种方式来加锁,分别是: 1.修饰实例方法,作用于当前实例加锁,进入同步代码前要获得当前实例的锁 2.修饰静态方法,作用于当前类对象加锁,进入同步代码前要获得当前类对象的锁 3.修饰代码块,指定加锁对象,对给定的对象加锁,进入同步代码块前要获得给定对象的锁 不同的修饰类型,代表锁的控制粒度
在 Java 程序中,我们可以利用 synchronized 关键字来对程序进行加锁。它既可以用来声明一个 synchronized 代码块,也可以直接标记静态方法或者实例方法。
锁消除(Lock Elision)是JIT编译器对内部锁的具体实现所做的一种优化。
MD5 : 849f08859ed9304a5cdad56822d72b48
高效并发是程序员们写代码时一直所追求的,HotSpot虚拟机开发团队也为此付出了很多努力,为了在线程之间更高效地共享数据,以及解决竞争问题,HotSpot开发团队做出了各种锁的优化技术常见的有:自适应自旋锁(Adaptive Spinning)、锁消除(Lock Elimination)、锁粗化(Lock Coarsening)、轻量级锁(Lightweight Locking)和偏向锁(Biased Locking)等。
从JDK5到JDK6HotSpot虚拟机开发团队花费了大量的资源实现了各种锁优化技术,如适应性自旋(Adaptive Spinning)、锁消除(Lock Elimination)、锁膨胀(Lock Coarsening)、轻量级锁(LightEight Locking)、偏向锁(Biased Locking)等,这些技术都是胃了在线程之间更高效地共享数据及解决竞争问题,从而提供程序的执行效率。
在Java并发编程中,锁是一个很重要的对象。Java中锁有两种:隐式锁和显式锁。使用synchronized关键字的锁是隐式锁。因为锁的申请和释放都是由JVM来维护的,不用我们来手动处理。使用Java并发包locks包下的锁,需要使用者手动申请和手动关闭。这种形式是显式锁。如果按照多个线程能不能共享同一个锁(资源)来分的话,可以分为独占式(排他)锁和共享锁。其中synchronized关键字的锁和ReentrantLock锁的锁都是独占式锁。
“当多个线程同时访问一个对象时,如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替执行,也不需要进行额外的同步,或者在调用方进行任何其他的协调操作,调用这个对象的行为都可以获得正确的结果,那就称这个对象是线程安全的。” 这个定义就很严谨而且有可操作性,它要求线程安全的代码都必须具备一个共同特征:代码本身封装了所有必要的正确性保障手段(如互斥同步等),令调用者无须关心多线程下的调用问题,更无须自己实现任何措施来保证多线程环境下的正确调用。
看完你就会知道,线程如果锁住了某个资源,致使其他线程无法访问的这种锁被称为悲观锁,相反,线程不锁住资源的锁被称为乐观锁,而自旋锁是基于 CAS 机制实现的,CAS又是乐观锁的一种实现,那么对于锁来说,多个线程同步访问某个资源的流程细节是否一样呢?换句话说,在多线程同步访问某个资源时,锁的状态会如何变化呢?本篇文章来探讨一下。
在讲解Synchronized的实现原理之前,我们先了解一下Java虚拟机是如何执行线程同步的。
首先我们分析这段代码一共起了多少线程,主线程、李祥线程、张三线程,主线程先启动,由于张三线程和李祥线程CPU调度不一定先分给谁,所以谁先运行都可能,但是他们在同一个售票机,也就是同一个锁资源,必然会出现,一个线程执行完成之后,才会执行另外一个线程。
互斥同步进入阻塞状态的开销都很大,应该尽量避免。在许多应用中,共享数据的锁定状态只会持续很短的一段时间。自旋锁的思想是让一个线程在请求一个共享数据的锁时执行忙循环(自旋)一段时间,如果在这段时间内能获得锁,就可以避免进入阻塞状态。
synchronized实现同步的基础是:Java中的每个对象都可作为锁。所以synchronized锁的都对象,只不过不同形式下锁的对象不一样。
记得刚刚开始学习Java的时候,一遇到多线程情况就是synchronized。对于当时的我们来说,synchronized是如此的神奇且强大。我们赋予它一个名字“同步”,也成为我们解决多线程情况的良药,百试不爽。但是,随着学习的深入,我们知道synchronized是一个重量级锁,相对于Lock,它会显得那么笨重,以至于我们认为它不是那么的高效,并慢慢抛弃它。
记得刚刚开始学习Java的时候,一遇到多线程情况就是synchronized,相对于当时的我们来说synchronized是这么的神奇而又强大,那个时候我们赋予它一个名字“同步”,也成为了我们解决多线程情况的百试不爽的良药。但是,随着我们学习的进行我们知道synchronized是一个重量级锁,相对于Lock,它会显得那么笨重,以至于我们认为它不是那么的高效而慢慢摒弃它。 诚然,随着Javs SE 1.6对synchronized进行的各种优化后,synchronized并不会显得那么重了。下面跟随LZ一起来探索synchronized的实现机制、Java是如何对它进行了优化、锁优化机制、锁的存储结构和升级过程;
Java虚拟机的运行时数据区中的堆和方法区是所有线程共享的区域,如果多个线程需要同时使用共享的对象或类变量,则必须要正确协调它们对数据的访问。否则,程序将具有不可预测的行为。为了协调多个线程之间的共享数据访问,Java虚拟机将锁与每个对象或类关联起来。锁就像一种特权,在任何时候只有一个线程可以“拥有”它。如果一个线程想要锁定一个特定的对象或类,它会请求JVM,在线程向JVM请求锁之后(如果锁未被持有可能很快,如果锁被持有也可能稍后,也可能永远不会),JVM将锁提供给线程。当线程不再需要锁时,它将锁返回给JVM。
理解 synchronized 原理之前,我们需要补充一下 java 对象的知识。
(3)修饰代码块,指定加锁对象,对给定对象加锁,进入同步代码库前要获得给定对象的锁
记得刚刚开始学习Java的时候,一遇到多线程情况就是synchronized,相对于当时的我们来说synchronized是这么的神奇而又强大,那个时候我们赋予它一个名字“同步”,也成为了我们解决多线程情况的百试不爽的良药。但是,随着我们学习的进行我们知道synchronized是一个重量级锁,相对于Lock,它会显得那么笨重,以至于我们认为它不是那么的高效而慢慢摒弃它。 诚然,随着Javs SE 1.6对synchronized进行的各种优化后,synchronized并不会显得那么重了。下面跟随LZ一起
每一个刚接触多线程并发编程的同学,当被问到,如果多个线程同时访问一段代码,发生并发的时候,应该怎么处理?
记得刚刚开始学习Java的时候,一遇到多线程情况就是synchronized,相对于当时的我们来说synchronized是这么的神奇而又强大,那个时候我们赋予它一个名字“同步”,也成为了我们解决多线程情况的百试不爽的良药。但是,随着我们学习的进行我们知道synchronized是一个重量级锁,相对于Lock,它会显得那么笨重,以至于我们认为它不是那么的高效而慢慢摒弃它。 诚然,随着Javs SE 1.6对synchronized进行的各种优化后,synchronized并不会显得那么重了。下面跟随LZ一
面试的时候有被问到,synchronized底层是怎么实现的,回答的比较浅,面试官也不是太满意,所以觉得要好好总结一下,啃啃这个硬骨头。
昨天聊了Synchronized的部分知识点快速掌握并发编程---synchronized篇(上),今天,接着聊聊 Synchronized的其他重要知识点。
Synchronized 是 Java 中的一种锁的方式,是在 JVM 层面一种锁。在 jdk 1.6以前是一种重量级锁,在经历过优化后 Synchronized 锁已经没有那么“重”了。
本文是对 synchronized 关键字使用、底层原理、JDK1.6之后的底层优化以及和ReenTrantLock对比做的总结。如果没有学过 synchronized 关键字使用的话,阅读起来可能比较费力。两篇比较基础的讲解 synchronized 关键字的文章:
在 JDK 1.6 之前,synchronized 性能令人担忧,但是 1.6 之后,JVM 团队针对 synchronized 做了很多的优化,让 synchroized 在性能层面相比较 ReentrantLock 不相上下。那么,JVM 团队做了哪些优化呢?
作者:莫那·鲁道 原文:http://thinkinjava.cn/2018/01/%E5%B9%B6%E5%8F%91%E7%BC%96%E7%A8%8B%E4%B9%8B-%E9%94%81%E7%9A%84%E4%BC%98%E5%8C%96%E6%9C%89%E5%93%AA%E4%BA%9B/
同步机制中有经典的管程方案,关于管程在在中国大学mooc中搜索 管程 有些大学的操作系统课程会讲解管程。管程其实就是对共享变量以及其操作的封装:
Java内存模型是Java语言在多线程并发情况下对于共享变量读写(实际是共享变量对应的内存操作)的规范,主要是为了解决多线程可见性、原子性的问题,解决共享变量的多线程操作冲突问题。
java引用类型分为四种:类、接口、数组类和泛型参数。其中泛型参数会在编译过程中被擦除。因此 Java 虚拟机实际上只有前三种。在类、接口和数组类中,数组类是由 Java 虚拟机直接生成的,其他两种则有对应的字节流(接口,类)。
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最近,一直有小伙伴让我整理下关于JVM的知识,经过十几天的收集与整理,初版算是整理出来了。希望对大家有所帮助。
当多个线程同时访问一个对象时,如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替执行,也不需要进行额外的同步,或者在调用方进行任何其他的协调操作,调用这个对象的行为都可以获得正确的结果,那就称这个对象是线程安全的。
对于Java来说我们知道,Java代码首先会编译成Java字节码,字节码被类加载器加载到JVM里,JVM执行字节码,最终需要转化为汇编指令在CPU上进行执行。
高效并发是 JVM 系列的最后一篇,本篇主要介绍虚拟机如何实现多线程、多线程间如何共享和竞争数据以及共享和竞争数据带来的问题及解决方案。
从JDK1.6开始,JVM对锁进行了各种优化,目的就是为了在线程间更高效的共享数据和解决互斥同步的问题。从锁优化的话题开始,可以引申出很多考点面试题,比如锁优化的技术、各优化技术的细节、CAS实现原理、CAS的ABA问题及如何解决等,持续发散还会引发更多问题,例如逃逸分析等,可以看出技术点都是相关联的,需要不断积累和梳理。
前言锁机一直是个值得长期讨论的话题,许多安卓用户被某些特殊的应用名称或图标所吸引(如某些游戏外挂、xx神器、刷赞等),从而被诱导下载安装,授权后导致手机屏幕被锁,用户无法正常使用手机,并通过这种方式威胁用户支付一定的赎金来解锁。接下来我们通过一个示例,来聊聊锁机软件到底是通过哪些方式进入我们的生活中的。分析1. 取证样本与环境样本:被恶意修改的文件管理APK
Synchronized是同步中的鼻祖,很多人叫他重量级锁,也是最基本的同步互斥手段。随着Java版本不断提高,尤其是在Java6之后Synchronized进行了很多性能优化。本章首先要简单介绍对象头的内容,然后引申出Synchronized的实现原理,锁的储存结构和锁升级等,以及相关所有锁的概念,都会一一向大家介绍。
多线程编程中,有可能会出现多个线程同时访问同一个共享、可变资源的情况,这个资源我们称之其为临界资源;这种资源可能是:对象、变量、文件等。
synchronized是面试中经常会被问到的知识点,相关的问题点也很多,问题答案涉及的知识点也很多,有经验的面试官就会顺着你的答案不断追问一下,下面的对话场景就是相关面试题的连环炮。
记得刚刚开始学习Java的时候,一遇到多线程情况就是synchronized。对于当时的我们来说,synchronized是如此的神奇且强大。我们赋予它一个名字“同步”,也成为我们解决多线程情况的良药,百试不爽。但是,随着学习的深入,我们知道synchronized是一个重量级锁,相对于Lock,它会显得那么笨重,以至于我们认为它不是那么的高效。随着Javs SE 1.6对synchronized进行各种优化后,synchronized不会显得那么重。
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