JDK9或者以后,sun.misc包的源码也可以上传到JDK类库中,可以直接导入IDE进行注释的阅读,这一点是比较好的改进。本文基于JDK11的源码阅读Unsafe类的注释,介绍一下这个类的使用方式。
传统的并发控制手段,如使用synchronized关键字或者ReentrantLock等互斥锁机制,虽然能够有效防止资源的竞争冲突,但也可能带来额外的性能开销,如上下文切换、锁竞争导致的线程阻塞等。而此时就出现了一种乐观锁的策略,以其非阻塞、轻量级的特点,在某些场合下能更好地提升并发性能,其中最为关键的技术便是Compare And Swap(简称CAS)。
Java 并发编程对于开发者来说是难点也是重点,想要掌握学会并发编程,并不是一件很容易的事情,从本篇文章跟我一起攻克 Java并发编程JUC系列教程吧。
本文主要研究怎么在docker的java9镜像上运行springboot2并精简jdk.
非池化/池化内存如何分配的?该撸这块了,奈何到处都在调用PlatformDependent类的方法,要不各种判断,要不分配堆外内存。反正到处都能看到它,得,索性先把这个撸一把。PlatformDependent又依赖了PlatformDependent0,那就一层一层剥好了。
以下记录描述了有关此版本的重要更改和信息。在某些情况下,该说明提供了有关问题或更改的其他详细信息的链接。
Log4j整合到Netty 添加POM依赖 <dependency> <groupId>log4j</groupId> <artifactId>log4j</artifactId> <version>1.2.17</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.slf4j</groupId> <artifactId>slf4j-api</artifactId> <version>1.7.25</version
Unsafe封装了很多底层基础的操作,比如:数组操作、对象操作、内存操作、CAS操作、线程(park)操作、栅栏(Fence)操作,JUC包
同样,也有一些工具可以很方便的对线程的stack信息进行可视化的分析: fastthread就是一个在线分析线程stack的工具 fastthread使用界面:
JDK 10,可以说是很新了,比起JDK 8更新了不少实现,比如说下面会讲到VarHandle
异步和同步针对调度者,调用者发送请求,如果等待对方回应之后才去做其他事情,就是同步,如果发送请求之后不等着对方回应就去做其他事情就是异步
Unsafe 是 Java 中的一个类,它提供了一些底层操作的方法,可以绕过 Java 的安全检查机制直接操作内存和对象。它是在 sun.misc 包下的一个非常特殊的类,主要用于支持 JDK 内部的实现。
可以看到,Cell的构造很简单,其内部维护一个被声明为Volatile的变量,保证了内存的可见性。
LockSupport类是java.util.concurrent包中各种锁实现的基础。了解LockSupport的内部机制,对于我们理解concurrent包中的各种锁的实现有很大帮助。
HeapByteBuffer与DirectByteBuffer,在原理上,前者可以看出分配的buffer是在heap区域的,其实真正flush到远程的时候会先拷贝得到直接内存,再做下一步操作 (考虑细节还会到OS级别的内核区直接内存),其实发送静态文件最快速的方法是通过OS级别的send_file,只会经过OS一个内核拷贝,而不会来回拷贝;在NIO的框架下,很多框架会采用 DirectByteBuffer来操作,这样分配的内存不再是在java heap上,而是在C heap上,经过性能测试,可以得到非常快速的网络交互,在大量的网络交互下,一般速度会比HeapByteBuffer 要快速好几倍。
JEP 471(弃用 sun.misc.Unsafe 中的内存访问方法以备删除)已经在 JDK 23 中发布。该 JEP 建议弃用 Unsafe 类中的内存访问方法,以便在将来的版本中删除。这些不再支持的方法已经被标准 API 所取代:JEP 193(变量句柄,已在 JDK 9 中交付)和 JEP 454(外部函数和内存 API,已在 JDK 22 中交付)。
CAS乐观锁(原子操作)
记得初学 Java 那会,刚学完语法基础,就接触到了反射这个 Java 提供的特性,尽管在现在看来,这是非常基础的知识点,但那时候无疑是兴奋的,瞬间觉得自己脱离了“Java 初学者”的队伍。随着工作经验的积累,我也逐渐学习到了很多类似的让我为之而兴奋的知识点,Unsafe 的使用技巧无疑便是其中一个。
在并发编程下能经常看到CAS,全名Compare and Swap(比较和交换)。是JDK提供的非阻塞原子性操作,它通过硬件保证了比较-交换这个操作的原子性,主要是处理器级别提供了原子性操作。和重量级锁(Synchronized)对比,免去了线程上下文切换的开销,是个不错的轻量级锁
一提到 Java 中的随机数,很多人就会想到 Random,当出现生成随机数这样需求时,大多数人都会选择使用 Random 来生成随机数。Random 类是线程安全的,但其内部使用 CAS 来保证线程安全性,在多线程并发的情况下的时候它的表现是存在优化空间的。在 JDK1.7 之后,Java 提供了更好的解决方案 ThreadLocalRandom,接下来,我们一起探讨下这几个随机数生成器的实现到底有何不同。
虽然Java最新版本已经发展到Java 18了,但市面上大部分的项目还在使用Java 8。由于从Java 8之后,Java API不一定向前兼容,因此很多人都对升级Java版本心存顾虑。Java 11是Java 8的下一个长期支持版本,毫无疑问Java 11比Java 8更加优秀。
Java中基于操作系统级别的原子操作类sun.misc.Unsafe,它是Java中对大多数锁机制实现的最基础类。请注意,JDK 1.8和之前JDK版本的中sun.misc.Unsafe类可提供的方法有较大的变化,本文基于JDK 1.8。sun.misc.Unsafe类提供的原子操作基于操作系统直接对CPU进行操作,而以下这些方法又是sun.misc.Unsafe类中经常被使用的:
本文主要研究一下netty的maxDirectMemory(io.netty.maxDirectMemory)
一般而言,编写底层代码或者影响JVM是很难实现的,当然你可以使用JNI来达到目的,JNI需要和C打交道。
激烈的锁竞争,会造成线程阻塞挂起,导致系统的上下文切换,增加系统的性能开销。那有没有不阻塞线程,且保证线程安全的机制呢?——乐观锁。
JEP 305: Pattern Matching for instanceof (Preview)
堆外内存除了在像netty开源框架中,在平常项目中使用的比较少,在现前的项目中,QPS要求高的系统中,堆外内存作为其中一级缓存是相当有成效的。所以来学习一下,文中主要涉及到这三分部内容
下面是 《深入理解 Java 虚拟机 第三版》2.2.7 小节 关于 Java 直接内存的描述。
Java反射的API在JavaSE1.7的时候已经基本完善,但是本文编写的时候使用的是Oracle JDK11,因为JDK11对于sun包下的源码也上传了,可以直接通过IDE查看对应的源码和进行Debug。
全称 Compare-And-Swap , 主要实现的功能是和内存中的某个位置的值进行比较判断是否为预期值,如果是预期值则更改为新值, 整个过程具有原子性。
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有将近10万字~,所以建议各位下载源码学习。(如需要请收藏!转载请声明来源,谢谢!)
在代码中生成随机数,是一个非常常用的功能,并且JDK已经提供了一个现成的Random类来实现它,并且Random类是线程安全的。
有时候对内存进行大对象的读写,会引起 JVM 长时间的停顿,有时候则是希望最大程度地提高 JVM 的效率,我们需要自己来管理内存(看起来很像是 Java 像 C++祖宗的妥协吧)。据我所知,很多缓存框架都会使用它,比如我以前使用过的 EhCache(给它包装了个酷一点的名字,叫 BigMemory),以及现在项目中的 Memcached。在 nio 以前,是没有光明正大的做法的,有一个 work around 的办法是直接访问 Unsafe 类。如果你使用 Eclipse,默认是不允许访问 sun.misc 下面的类的,你需要稍微修改一下,给 Type Access Rules 里面添加一条所有类都可以访问的规则:
注意:JEP142规范,Reduce Cache Contention on Specified Fields。
本篇文章是Netty专题的第八篇,前面七篇文章如下: 高性能NIO框架Netty入门篇 高性能NIO框架Netty-对象传输 高性能NIO框架Netty-整合kryo高性能数据传输 高性能NIO框架Netty-整合Protobuf高性能数据传输 Netty4自带编解码器详解 Netty粘包拆包解决方案 Netty 断线重连解决方案 超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。 在后端开发中接触HTTP协议的比较多,目前大部分都是基于
现代CPU为了提升性能都会有自己的缓存结构,而多核CPU为了同时正常工作,引入了MESI,作为CPU缓存之间同步的协议。MESI虽然很好,但是不当的时候用也可能导致性能的退化。
(1)NameServer是一个几乎无状态的节点,可集群部署,节点之间无任何信息同步
前言 本篇文章是Netty专题的第三篇,前面2篇文章如下: 高性能NIO框架Netty入门篇 高性能NIO框架Netty-对象传输 Netty 是 开源的基于java的网络通信框架,在上篇文章高性能NIO框架Netty-对象传输中对象的传输用的是自定义的编解码器,基于JDK的序列化来实现的,其实Netty自带的Object编解码器就可以实现对象的传输,并且也是基于JDK的序列化,而Kryo是性能更好的java序列化框架,本篇文章我们将用Kryo来替换JDK的序列化实现高性能的数据传输。 Kryo可能大家用的
上一节我们学习了线程并发常见的安全性问题、锁的底层类型和对象结构的差异、锁升级相关知识。今天我们继续学习锁是如何升级的?
前言 本篇文章是Netty专题的第五篇,前面四篇文章如下: 高性能NIO框架Netty入门篇 高性能NIO框架Netty-对象传输 高性能NIO框架Netty-整合kryo高性能数据传输 高性能NIO框架Netty-整合Protobuf高性能数据传输 作为一个高性能的异步、NIO通信框架,编解码框架是Netty的重要组成部分。 从网络中读取消息,需要经过解码,将二进制的数据报转换成应用层协议消息,才能够被应用逻辑识别。同样的道理,客户端发送给服务器的消息,也需要经过编码转换成二进制字节数组(Netty就是B
JDK 19 定于 9 月 20 日正式发布以供生产使用,非长期支持版本。不过,JDK 19 中有一些比较重要的新特性值得关注。
CAS(Compare and Swap),即比较并替换。jdk里的大量源码通过CAS来提供线程安全操作,比如AtomicInteger类。下面我们来分析一下AtomicInteger是如何在多线程的环境下保证线程安全的。在AtomicInteger里定义了用于存值的value变量,与用于操作value的Unsafe以及value变量的偏移量。源码如下:
JDK 16 刚发布半年(2021/03/16),JDK 17 又如期而至(2021/09/14),这个时间点特殊,蹭苹果发布会的热度?记得当年 JDK 15 的发布也是同天
网络数据的基本单位总是字节。Java NIO 提供了ByteBuffer 作为它的字节容器,但是这个类使用起来过于复杂,而且也有些繁琐。
CAS的全称为Compare And Swap,直译就是比较交换。是一条CPU的原子指令,其作用是让CPU先进行比较两个值是否相等,然后原子地更新某个位置的值,其实现方式是基于硬件平台的汇编指令,在intel的CPU中,使用的是cmpxchg指令,就是说CAS是靠硬件实现的,从而在硬件层面提升效率。
上一节课,我们就 new NioEventLoopGroup();的初始化过程做了一个深度的解析,后来我们发现,NioEventLoopGroup在初始化过程中会构建一个执行器数组,数组内部存储的元素是NioEventLoop类型的,但是NioEventLoop是什么呢?为什么说他是Netty的精髓呢?
Java堆用于储存对象实例,我们只要不断地创建对象,并且保证GC Roots到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清除这些对象,那么随着对象数量的增加,总容量触及最大堆的容量限制后就会产生内存溢出异常。
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