独占锁是一种悲观锁,synchronized就是一种独占锁;它假设最坏的情况,并且只有在确保其它线程不会造成干扰的情况下执行,会导致其它所有需要锁的线程挂起直到持有锁的线程释放锁。
原子类使用 CAS 替代锁,实现基本类似,我们本文以 AtomicInteger 为例来研究其究竟是如何实现无锁同步的.
属于悲观锁,有共享资源,需要加锁时,会以独占锁的方式导致其它需要获取锁才能执行的线程挂起,等待持有锁的钱程释放锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制,比如行锁,表锁等,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁。Java中synchronized和ReentrantLock等独占锁就是悲观锁的思想。
独占锁:是一种悲观锁,synchronized就是一种独占锁,会导致其它所有需要锁的线程挂起,等待持有锁的线程释放锁。
什么是ABA问题 ABA并不是一个缩写,更像是一个形象的描述。ABA问题出现在多线程或多进程计算环境中。 首先描述ABA。假设两个线程T1和T2访问同一个变量V,当T1访问变量V时,读取到V的值为A;此时线程T1被抢占了,T2开始执行,T2先将变量V的值从A变成了B,然后又将变量V从B变回了A;此时T1又抢占了主动权,继续执行,它发现变量V的值还是A,以为没有发生变化,所以就继续执行了。这个过程中,变量V从A变为B,再由B变为A就被形象地称为ABA问题了。 上面的描述看上去并不会导致什么问题。T1中的判断V
Java SDK 并发包里提供了丰富的原子类,我们可以将其分为五个类别,这五个类别提供的方法基本上是相似的,并且每个类别都有若干原子类。
在开始分析库存扣减方案之前,首先有几个概念需要明确,因为本篇分析就是在此思想的基础上得出的解决方案. 那就是CAS和幂等,下边逐个做简要解释: 1.CAS CAS全称是Compare And Set,是java最底层的一种操作,jvm提供了unsafe类与物理机内存打交道,其原理 就是"比较赋值",重要的有点事比较和赋值有严格的顺序关系,并且比较成立才会赋值. java并发包中的原子操作类和重入锁都使用的CAS,下面拿AtomicInteger中的一段代码举例分析: 12345678910111213 /*
AtomicStampedReference是java并发包下提供的一个原子类,它能解决其它原子类无法解决的ABA问题。
在此之前,实现一款线程安全的计数器要么加锁,要么使用AtomicLong,加锁性能必然很差,AtomicLong性能要好很多,但是在高并发、多线程下,也显得吃力。于是就有了LongAdder,LongAdder有两个重要的方法:add和sum,add是线程安全的加,sum是返回结果,之所以叫sum是因为LongAdder通过分段的思想维护了一组变量,多线程并发更新时被散列到不同的变量上执行,减少冲突,所以最后获取返回值是将这些变量求和。通过这点也能看出sum获取的结果是不准确的,所以它只适用于统计场景,如果要获取精确的返回值,还是得用AtomicLong,性能和准确不可兼得。
上一章我们自己动手写了一个线程池,但是它是不支持带返回值的任务的,那么,我们自己能否实现呢?必须可以,今天我们就一起来实现带返回值任务的线程池。
说到原子性,就不得不提及JDK里的atomic包,该包中提供了很多Atomic的类,本小节主要介绍该包中常用的几个类。这些类都是通过CAS来实现原子性的,atomic包提供了如下具有原子性的类:
在分析说明 volatile 和 CAS 的实现原理前,我们需要先了解一些预备知识,这将是对 volatile 和 CAS 有深入理解的基石。 预备知识 缓存 现代处理器为了提高访问数据的效率,在每个CPU核心上都会有多级容量小,速度快的缓存(分别称之为L1 cache,L2 cache,多核心共享L3 cache等),用于缓存常用的数据。 缓存系统中是以缓存行(cache line)为单位存储的。缓存行是 2 的整数幂个连续字节,一般为 32-256 个字节。最常见的缓存行大小是 64个字节。 因此当CP
继承性的主要特征是子类可以根据父类已有的功能进行功能扩展,但是在子类定义属性或方法的时候有可能定义属性和方法和父类同名,在此类情况下就称为:“覆写”。
有时候面试官面试问你的时候,会问,谈谈你对CAS的理解,这时应该有很多人,就会比较懵,当然,我也会比较懵,当然我和很多人的懵不同,很多人可能,并不知道CAS是一个什么东西,而在我看来我是不知道他问的是那个CAS
当你的线程需要执行一个后继任务,即完成每个前置任务后,会自动执行下一个任务。这时我们使用CompletableFuture 来实现。
AtomicInteger 是对 int 类型的一个封装,提供原子性的访问和更新操作,其原子性的操作实现是基于 CAS (compare-and-swap)技术。
CAS (Compare And Swap),即比较并交换,是解决多线程并行情况下使用锁造成性能损耗的一种机制。在 JAVA 中,sun.misc.Unsafe 类提供了硬件级别的原子操作来实现 CAS。 java.util.concurrent 包下的大量类 (AtomicInteger, AtomicBoolean, AtomicLong, … )都使用了这个 Unsafe.java 类的 CAS 操作。至于 Unsafe.java 的具体实现这里就不讨论了。 CAS 本身是一种乐观锁的实现方式,在 Java 中的运用很多:
相信大部分开发人员,或多或少都看过或写过并发编程的代码。并发关键字除了Synchronized(如有不懂请移至传送门,[万字长文,建议收藏]关于Synchronized锁升级,你该了解这些 ),还有另一大分支Atomic。如果大家没听过没用过先看基础篇,如果听过用过,请滑至底部看进阶篇,深入源码分析。
JMM模型,当线程操作主内存中的变量的时候,首先复制一份变量到线程的工作内存中,然后更新结束以后,就将这个变量的值更新到主内存中。
Callable/Future 和 Thread 之类的线程构建最大的区别在于,能够很方便的获取线程执行完以后的结果。首先来看一个简单的例子
废话开篇:小程序下有这样的一个概念,就是双引擎,意思就是 UI绘制 跟 JS 执行是在多线程环境下进行的,有人会质疑,JS 不是有异步的方法吗?不管是 setTimeout 还是 promise ,iOS 开发下在主线程开辟异步,其实是将异步任务代码块放到了主队列所有任务的最后执行的,那么,它只是调整了执行顺序,并没有开辟线程。JS 也是一样的,JS 本身就是单线程,那么,上面提到的两种方式并没有真正的开辟线程去执行任务,所以,JS 线程下的任务并没有利用 CPU 多核的优势,所有任务还是在一条线程执行的。那么实现类似小程序双引擎下执行任务的思路就是下面例子要体现的。
顾名思义,就是很悲观。每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以都会上锁。这样别人想拿这个数据就会阻塞(block)直到它拿到锁。传统的关系型数据库里面就用到了很多这种锁机制。比如:行锁,表锁,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁。
1.CAS(Compare And Swap,比较并交换),通常指的是这样一种原子操作:
前文中曾经对比同步方法的内置锁相比和显式锁,来说明它们各自的优势,但是无论是内置说还是显式锁,其本质都是通过加锁来维护多线程安全。
有时候编译器、处理器的优化会导致runtime与我们设想的不一样,为此Java对编译器和处理器做了一些限制,JAVA内存模型(JMM)将这些抽象出来,这样编写代码时就无需考虑那么多底层细节,并保证“只要遵循JMM的规则编写程序,其运行结果一定是正确的”。 JMM的抽象结构 在Java中,所有的实例、静态变量存储在堆内存中,堆内存是可以在线程间共享的,这部分也称为共享变量。而局部变量、方法定义参数、异常处理参数是在栈中的,栈内存不在线程间共享。 而由于编译器、处理器的优化,会导致共享变量出现可见性问题,
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它的功能是判断内存某一个位置的值是否为预期,如果是则更改这个值,这个过程就是原子的。
前面看到的 AtomicInteger 的解决方法,内部并没有用锁来保护共享变量的线程安全。那么它是如何实现的呢?
(1)在多线程竞争下,加锁、释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,引起性能问题。
目录 CAS原理 AtomicInteger Unsafe AtomicReference AtomicStampedReference AtomicIntegerArray AtomicIntegerFieldUpdater 无锁的Vector 无锁即无障碍的运行, 所有线程都可以到达临界区, 接近于无等待. 无锁采用CAS(compare and swap)算法来处理线程冲突, 其原理如下 CAS原理 CAS包含3个参数CAS(V,E,N).V表示要更新的变量, E表示预期值, N表示新值. 仅当V值等
一:继承的概述 1.继承的定义 继承:就是子类继承父类的属性和行为,使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为。 –注:父类又称为超类或者基类。子类又称为派生类!
JUC包提供了一系列的原子性操作类,这些类都是使用非阻塞算法CAS实现的,相比使用锁实现原子性操作这在性能上有很大提高。
在看到 Compare 和 Swap 后,我们就应该知道,CAS 里面至少包含了两个动作,分别是比较和交换,在现在的 CPU 中,为这两个动作专门提供了一个指令,就是CAH 指令,由 CPU 来保证这两个操作一定是原子的,也就是说比较和交换这两个操作只能是要么全部完成,要么全部没有完成
CAS,Compare And Swap,即比较并交换。Doug lea大神在同步组件中大量使用CAS技术鬼斧神工地实现了Java多线程的并发操作。整个AQS同步组件、Atomic原子类操作等等都是以
在某些时候,我们可能想基于字符串做一些事情,比如:针对同一用户的并发同步操作,使用锁字符串的方式实现比较合理。因为只有在相同字符串的情况下,并发操作才是不被允许的。而如果我们不分青红皂白直接全部加锁,那么整体性能就下降得厉害了。
CAS,Compare And Swap,即比较并交换。Doug lea大神在同步组件中大量使用CAS技术鬼斧神工地实现了Java多线程的并发操作。整个AQS同步组件、Atomic原子类操作等等都是以CAS实现的,甚至ConcurrentHashMap在1.8的版本中也调整为了CAS+Synchronized。可以说CAS是整个JUC的基石。
在JDK 5之前Java语言是靠synchronized关键字保证同步的,这会导致有锁 锁机制存在以下问题:
NSInvocation是iOS开发中常见的用来实现反射的方法,即通过传入方法名和参数等格式化的字符串后,即可调用指定的方法,虽然牺牲了运行性能,但是对于模块解耦确实是个杀手锏,而NSInvocation充分体现了OC通过消息传递来调用方法的特性,是iOS开发中解耦的利器。
最近在看AtomicIntegerFieldUpdater的时候看到了两个很有意思的方法:compareAndSet 和 weakCompareAndSet。下面主要针对这两个方法展开讨论。 基于 JDK 8 首先,我们知道AtomicIntegerFieldUpdater是一个基于反射的功能包,它可以实现针对于指定类中volatile int 字段的原子更新。 『 compareAndSet 』: /** * Atomically sets the field of the given object m
和其它数据库一样,Redis作为NoSQL数据库也同样提供了事务机制。在Redis中,MULIT,EXEC,DISCARD,WATCH这个四个命令是实现事务的基石,Redis中事务的实现特征
在此部分讲解CAS概念是因为后面部分章节将会有很多地方使用到他,因为CAS是并发框架的基石,所以相当重要,读者需提前了解。本章节从概念、案例、源码浅析,一直到Java中一些典型的地方使用到CAS进行介绍。
中秋假期已经过去了,小伙伴们玩得开不开心呀?看票圈很多小伙伴都在景区打卡了,这个假期我是没咋出去玩,放假的前两天宅在家里看完了《分布式系统与一致性》这本书,挺不错的,后面给大家写几篇总结。
2017年8月,JCP执行委员会提出将Java的发布频率改为每六个月一次,随后,Oracle发言人Donald Smith在他的博客中确认了这一消息。该决定将在Java 9正式发布之后开始实行,也就是说,Java的下一个发布日期是2018年3月。 新的发布周期严格遵循时间点,将在每年的3月份和9月份发布。与现在的发布周期不同,新的发布计划不会为了等待某个主要特性完成而延期。如果一个特性还没有完成,它就不会被合并到发布用的代码仓库里。如果错过了一个版本,就要等待下一次发布。在此之前,Java 8也因为安全问
针对共享内存模型的程序(例如JAVA程序),锁就是一个非常常用的机制。 一般简单分为悲观锁和乐观锁。悲观锁就是你获取这块数据的锁之后,别人就无法访问或操作这块数据,直到你释放这个锁。乐观锁一般就是CAS更新。 在单进程内内存的锁,只控制进程内数据的,就是非分布式锁。相反的,跨进程,需要锁住多个进程访问数据的锁就是分布式锁。 悲观锁一般由Redis的SETNX实现,乐观锁一般由Redis的WATCH实现。
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