Java并发编程中的同步机制和锁是非常重要且常用的工具，它们可以帮助我们在多线程环境下保证共享资源的访问安全。下面将介绍Java中的同步机制和锁的概念、种类、使用方法以及注意事项等内容。
Java面试时，总会被问到简单聊一聊线程安全问题，这时候就要考验，求职者对Java原理的掌握程度了，
在现实开发中，我们或多或少都经历过，因为并发的问题，导致的数据不一致的问题，究其原因，是因为在某些场景下，某一个变量值被多个用户访问并修改，那么如何保证该变量在并发的场景过程中正确的修改，保证每个用户使用的正确性呢？今天我们来聊聊线程同步的概念。
本文讲解了 Java 中线程同步的语法和应用场景，并给出了样例代码。线程同步是一种机制，用于控制多个线程之间的访问顺序和共享资源的安全性。当多个线程并发地访问共享资源时，如果没有适当的同步机制，可能会导致数据不一致或出现竞态条件等问题。
Redis（Remote Dictionary Server）是一种高性能的 key-value 数据库。它采用了内存数据库技术，它的数据操作是基于内存中的数据完成的，从而极大的提升了 Redis 的读写性能。
在多线程编程中，控制并发访问共享资源是一项重要的任务。而CAS（Compare and Swap）同步机制作为一种高效的并发控制手段，广泛应用于各种并发编程场景中。本文将深入解析CAS同步机制，并通过代码demo展示其实际应用，帮助读者理解CAS的原理和优势，以及如何正确使用CAS来保障并发安全。
转载自 https://www.cnblogs.com/mengyuxin/p/5358364.html
我们知道现代机器处理器几乎都是多核多线程的，引入多核多线程机制是为了尽可能提升机器整体处理性能。但是多核多线程也会带来很多并发问题，其中很重要的一个问题是数据竞争，数据竞争即多个线程同时访问共享数据而导致了数据冲突（不正确）。数据竞争如果没处理好则意味着整个业务逻辑可能出错，所以在高并发环境中我们要特别注意这点。
了不起：2023年了，计算机这行感觉面试是越来越有难度了，大家也是特别的卷，公司也特别的挑。了不起学弟：是啊，我最近找工作都觉得好南啊，以前随便面面都有offer，现在面试是真的在造宇宙飞船了！了不起：没办法呀，适者生存，你比不过别人，那就只能淘汰了。这样吧，从今天开始每天我们来讨论一道面试题怎么样？积少成多 了不起学弟：好啊！好啊！
现如今，一个服务端应用程序几乎都会使用到多线程来提升服务性能，而目前服务端还是以linux系统为主。一个多线程的java应用，不管使用了什么样的同步机制，最终都要用JVM执行同步处理，而JVM本身也是linux上的一个进程，那么java应用的线程同步机制，可以说是对操作系统层面的同步机制的上层封装。这里我说的操作系统，主要是的非实时抢占式内核（non-PREEMPT_RT），并不讨论实时抢占式内核（PREEMPT_RT） 的问题，二者由于使用场景不同，因此同步机制也会存在差异或出现变化。
如大家所知，Java代码在编译和运行的过程中会对代码有很多意想不到且不受开发人员控制的操作：
在Java编程中，StringBuffer 类是一个经常被用到的工具，用于操作字符串。与 String 类不同，StringBuffer 是可变的，允许我们对字符串进行插入、删除和修改操作。然而，StringBuffer 在设计时引入了同步机制，以保证在多线程环境下的线程安全性。
# [AI文本 OCR识别最佳实践](https://cloud.tencent.com/developer/article/2304343)
「java、python面试题」来自UC网盘app分享，打开手机app，额外获得1T空间
今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。
https://juejin.cn/post/6844903890224152584?searchId=20240228142139E6AC18D1C1498D59FFE5
我们通过上两篇的学习，我们已经知道了变量值的共享可以使用public static变量的形式，所有的线程都使用同一个被public static修饰的变量。
可见性是一种复杂的属性，因为可见性中的错误总是会违背我们的直觉。通常，我们无法确保执行读操作的线程能适时地看到其他线程写入的值，有时甚至是根本不可能的事情。为了确保多个线程之间对内存写入操作的可见性，必须使用同步机制。
同步原语是计算机科学中用于实现进程或线程之间同步的机制。它提供了一种方法来控制多个进程或线程的执行顺序，确保它们以一致的方式访问共享资源。
在我们的实际应用当中可能经常会遇到这样一个场景：多个线程读或者、写相同的数据，访问相同的文件等等。对于这种情况如果我们不加以控制，是非常容易导致错误的。在java中，为了解决这个问题，引入临界区概念。所谓临界区是指一个访问共用资源的程序片段，而这些共用资源又无法同时被多个线程访问。 在java中为了实现临界区提供了同步机制。当一个线程试图访问一个临界区时，他将使用一种同步机制来查看是不是已经有其他线程进入临界区。如果没有则他就可以进入临界区，否则他就会被同步机制挂起，指定进入的线程离开这个临界区。 临界区规
1.可见性： 当一个线程修改了volatile修饰的变量的值，其他线程可以立即看到这个修改，保证了共享变量的可见性。
因为当我们有多个线程要同时访问一个变量或对象时，如果这些线程中既有读又有写操作时，就会导致变量值或对象的状态出现混乱，从而导致程序异常。举个例子，如果一个银行账户同时被两个线程操作，一个取100块，一个存钱100块。假设账户原本有0块，如果取钱线程和存钱线程同时发生，会出现什么结果呢？取钱不成功，账户余额是100.取钱成功了，账户余额是0.那到底是哪个呢？很难说清楚。因此多线程同步就是要解决这个问题。
在多线程编程中，同步机制是确保线程安全的关键。AQS（AbstractQueuedSynchronizer）和ReentrantLock是Java中两种常见的同步机制，它们各自具有不同的特性和适用场景。
计算机系统中，线程和进程是两个基本的概念。多线程编程已经成为现代编程中比较常见的技术，因此对于线程和进程的深刻理解变得尤为重要。
前言 我们要实现一个线程安全的队列有两种实现方式一种是使用阻塞算法，另一种是使用非阻塞算法。使用阻塞算法的队列可以用一个锁（入队和出队用同一把锁）或两个锁（入队和出队用不同的锁）等方式来实现，而非阻塞的实现方式则可以使用循环CAS的方式来实现，本节我们就来研究下ConcurrentLinkedQueue是如何保证线程安全的同时又能高效的操作的。 1.ConcurrentLinkedQueue的结构 ConcurrentLinkedQueue是一个基于链接节点的无界线程安全队列，它采用先进先出的规则对节点进行
在Java并发编程中，volatile是一个非常重要的关键字。它提供了一种轻量级的同步机制，用于确保多线程环境下变量的可见性和有序性。本文将详细探讨volatile的工作原理、使用场景以及需要注意的问题。
线程安全一直是程序猿们关注的焦点，多线程也一直是比较让人头疼的话题，想必大家曾经也遇到过各种各种的问题，我就不再累述了。当然，解决方式也有很多，这篇博文给大家提供一种很好的解决线程安全问题的思路。
Spring通过各种模板类降低了开发者使用各种数据持久技术的难度。这些模板类都是线程安全的，也就是说，多个DAO可以复用同一个模板实例而不会发生冲突。我们使用模板类访问底层数据，根据持久化技术的不同，模板类需要绑定数据连接或会话的资源。但这些资源本身是非线程安全的，也就是说它们不能在同一时刻被多个线程共享。虽然模板类通过资源池获取数据连接或会话，但资源池本身解决的是数据连接或会话的缓存问题，并非数据连接或会话的线程安全问题。 按照传统经验，如果某个对象是非线程安全的，在多线程环境下，对对象的访问必须采用synchronized进行线程同步。但模板类并未采用线程同步机制，因为线程同步会降低并发性，影响系统性能。此外，通过代码同步解决线程安全的挑战性很大，可能会增强好几倍的实现难度。那么模板类究竟仰仗何种魔法神功，可以在无须线程同步的情况下就化解线程安全的难题呢？答案就是ThreadLocal！ ThreadLocal在Spring中发挥着重要的作用，在管理request作用域的Bean、事务管理、任务调度、AOP等模块都出现了它们的身影，起着举足轻重的作用。
在我们使用的操作系统中为什么要有进程同步机制？我们的计算机系统刚开始是单道批处理系统，意思就是同一时间段内只能运行一个程序，这个程序运行完，才能运行另一个程序，这样就会导致运行效率太低，系统中的资源得不到充分的利用。这也是传统操作系统在进行业务处理的时候效率低下的主要原因，那么对于这种情况应该如何解决呢？这也是现在多道批处理系统出现的原因。
1995年sun公司发布了第一个Java语言版本，可以说从JDK1.1到JDK1.4期间Java的使用主要是在移动应用和中小型企业应用中。在此类领域中基本不会涉及大型并发场景，当然也没有大型互联网公司使用Java，因为担心它本身的性能。
昨天了不起带着大家一起学习了关于这个乐观锁，悲观锁，递归锁以及读写锁，今天我们再来看看这个关于 Java 的其他的锁，大家都了解 Java 的锁有很多种，我们今天再来介绍四种锁。
在多线程编程中，线程同步是一个重要的话题。为了确保多个线程可以正确地协同工作，Java提供了多种线程同步机制。其中，Lock接口是一种强大而灵活的线程同步机制，它提供了比传统的synchronized关键字更多的控制和功能。本文将详细介绍Lock接口的使用，旨在帮助基础小白更好地理解线程同步问题。
1. 并发编程的两个关键问题 并发是让多个线程同时执行，若线程之间是独立的，那并发实现起来很简单，各自执行各自的就行；但往往多条线程之间需要共享数据，此时在并发编程过程中就不可避免要考虑两个问题：通信 与 同步。 通信 通信是指消息在两条线程之间传递。 既然要传递消息，那接收线程 和 发送线程之间必须要有个先后关系，此时就需要用到同步。通信和同步是相辅相成的。 同步 同步是指，控制多条线程之间的执行次序。 2. 通信的方式 2.1 通信方式的种类 线程之间的通信一共有两种方式：共享内存 和 消
在并发编程中，同步机制是解决多个线程访问共享资源时可能发生的数据竞争问题的关键。而CAS（Compare and Swap）作为一种乐观锁的实现方式，不仅能够高效地解决并发问题，还能提升系统的性能。本文将介绍CAS的概念、原理以及在实际应用中的使用方法，并通过一个代码示例来帮助读者更好地理解CAS的优势和应用场景。
线程同步可以说在日常开发中是用的很多， 但对于其内部如何实现的，一般人可能知道的并不多。 本篇文章将从如何实现简单的锁开始，介绍linux中的锁实现futex的优点及原理，最后分析java中同步机制如wait/notify, synchronized, ReentrantLock。
在计算机科学中，多线程是指一个进程中的多个线程共享该进程的资源。一般来说，多线程可以提高程序的执行效率，从而加快了应用程序的响应时间。Go语言作为一种现代化的编程语言，特别适合于开发高并发的网络服务。本文将介绍Golang的并发模型和同步机制。
大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。 引子 在编译2.6内核的时候，你会在编译选项中看到[*] Enable futex support这一项，上网查，有的资料会告诉你”不选这个内核不一定能正确的运行使用glibc的程序”，那futex是什么？和glibc又有什么关系呢？ 1. 什么是Futex Futex 是Fast Userspace muTexes的缩写，由Hubertus Franke, Matthew Kirkwood, Ingo Molnar and Rusty Russell共同设计完成。几位都是linux领域的专家，其中可能Ingo Molnar大家更熟悉一些，毕竟是O(1)调度器和CFS的实现者。 Futex按英文翻译过来就是快速用户空间互斥体。其设计思想其实 不难理解，在传统的Unix系统中，System V IPC(inter process communication)，如 semaphores, msgqueues, sockets还有文件锁机制(flock())等进程间同步机制都是对一个内核对象操作来完成的，这个内核对象对要同步的进程都是可见的，其提供了共享 的状态信息和原子操作。当进程间要同步的时候必须要通过系统调用(如semop())在内核中完成。可是经研究发现，很多同步是无竞争的，即某个进程进入 互斥区，到再从某个互斥区出来这段时间，常常是没有进程也要进这个互斥区或者请求同一同步变量的。但是在这种情况下，这个进程也要陷入内核去看看有没有人 和它竞争，退出的时侯还要陷入内核去看看有没有进程等待在同一同步变量上。这些不必要的系统调用(或者说内核陷入)造成了大量的性能开销。为了解决这个问 题，Futex就应运而生，Futex是一种用户态和内核态混合的同步机制。首先，同步的进程间通过mmap共享一段内存，futex变量就位于这段共享 的内存中且操作是原子的，当进程尝试进入互斥区或者退出互斥区的时候，先去查看共享内存中的futex变量，如果没有竞争发生，则只修改futex,而不 用再执行系统调用了。当通过访问futex变量告诉进程有竞争发生，则还是得执行系统调用去完成相应的处理(wait 或者 wake up)。简单的说，futex就是通过在用户态的检查，（motivation）如果了解到没有竞争就不用陷入内核了，大大提高了low-contention时候的效率。 Linux从2.5.7开始支持Futex。 2. Futex系统调用 Futex是一种用户态和内核态混合机制，所以需要两个部分合作完成，linux上提供了sys_futex系统调用，对进程竞争情况下的同步处理提供支持。 其原型和系统调用号为 #include <linux/futex.h> #include <sys/time.h> int futex (int *uaddr, int op, int val, const struct timespec *timeout,int *uaddr2, int val3); #define __NR_futex 240 虽然参数有点长，其实常用的就是前面三个，后面的timeout大家都能理解，其他的也常被ignore。 uaddr就是用户态下共享内存的地址，里面存放的是一个对齐的整型计数器。 op存放着操作类型。定义的有5中，这里我简单的介绍一下两种，剩下的感兴趣的自己去man futex FUTEX_WAIT: 原子性的检查uaddr中计数器的值是否为val,如果是则让进程休眠，直到FUTEX_WAKE或者超时(time-out)。也就是把进程挂到uaddr相对应的等待队列上去。 FUTEX_WAKE: 最多唤醒val个等待在uaddr上进程。 可见FUTEX_WAIT和FUTEX_WAKE只是用来挂起或者唤醒进程，当然这部分工作也只能在内核态下完成。有些人尝试着直接使用futex系统调 用来实现进程同步，并寄希望获得futex的性能优势，这是有问题的。应该区分futex同步机制和futex系统调用。futex同步机制还包括用户态 下的操作，我们将在下节提到。 3. Futex同步机制 所有的futex同步操作都应该从用户空间开始，首先创建一个futex同步变量，也就是位于共享内存的一个整型计数器。 当 进程尝试持有锁或者要进入互斥区的时候，对futex执行”down”操作，即原子性的给futex同步变量减1。如果同步变量变为0，则没有竞争发生， 进程照常执行。如果同步变量是个负数，则意味着有竞争发生，需要调用futex系统调用的futex_wait操作休眠当前进程。 当进程释放锁或 者要离开互斥区的时候，对futex进行”up”操作，
首先，要想顺利完成多线程编程任务并确保代码线程安全，你需要了解并发编程涉及的基本知识和概念。例如：原子性、同步、互斥、死锁等。了解这些概念将帮助你在编写代码时更好地分析问题和找到解决方案。
Hello，你好呀，我是灰小猿，一个超会写bug的程序猿！ 今天是10.24程序员节🙊🙊🙊！ 我要把你的名字写进代码里🖥，因为我是浪漫的程序员🙊！ 我要把你种进我的头发里💻，因为我是浪漫的程序员🙊！ 我要把你编程键盘上的CV⌨️，因为我是浪漫的程序员🙊！ 我要把你new在对象里🖱，因为我是浪漫的程序员🙊！ 我还要我们的进程同步💾，因为我是浪漫的程序员🙊！ 那么身为一名浪漫的程序员，应该如何深入的实现进程同步嘞？今天就来和小猿一探究竟吧😇【文中1024程序员表情包大赏】！ 📷 1 问题描述 1.1 为什么要有
引子 在编译2.6内核的时候，你会在编译选项中看到[*] Enable futex support这一项，上网查，有的资料会告诉你”不选这个内核不一定能正确的运行使用glibc的程序”，那futex是什么？和glibc又有什么关系呢？
引子 在编译2.6内核的时候，你会在编译选项中看到[*] Enable futex support这一项，上网查，有的资料会告诉你"不选这个内核不一定能正确的运行使用glibc的程序"，那futex是什么？和glibc又有什么关系呢？ 1. 什么是Futex Futex 是Fast Userspace muTexes的缩写，由Hubertus Franke, Matthew Kirkwood, Ingo Molnar and Rusty Russell共同设计完成。几位都是linux领域的专家，其中可能Ingo Molnar大家更熟悉一些，毕竟是O(1)调度器和CFS的实现者。 Futex按英文翻译过来就是快速用户空间互斥体。其设计思想其实 不难理解，在传统的Unix系统中，System V IPC(inter process communication)，如 semaphores, msgqueues, sockets还有文件锁机制(flock())等进程间同步机制都是对一个内核对象操作来完成的，这个内核对象对要同步的进程都是可见的，其提供了共享 的状态信息和原子操作。当进程间要同步的时候必须要通过系统调用(如semop())在内核中完成。可是经研究发现，很多同步是无竞争的，即某个进程进入 互斥区，到再从某个互斥区出来这段时间，常常是没有进程也要进这个互斥区或者请求同一同步变量的。但是在这种情况下，这个进程也要陷入内核去看看有没有人 和它竞争，退出的时侯还要陷入内核去看看有没有进程等待在同一同步变量上。这些不必要的系统调用(或者说内核陷入)造成了大量的性能开销。为了解决这个问 题，Futex就应运而生，Futex是一种用户态和内核态混合的同步机制。首先，同步的进程间通过mmap共享一段内存，futex变量就位于这段共享 的内存中且操作是原子的，当进程尝试进入互斥区或者退出互斥区的时候，先去查看共享内存中的futex变量，如果没有竞争发生，则只修改futex,而不 用再执行系统调用了。当通过访问futex变量告诉进程有竞争发生，则还是得执行系统调用去完成相应的处理(wait 或者 wake up)。简单的说，futex就是通过在用户态的检查，（motivation）如果了解到没有竞争就不用陷入内核了，大大提高了low-contention时候的效率。 Linux从2.5.7开始支持Futex。 2. Futex系统调用 Futex是一种用户态和内核态混合机制，所以需要两个部分合作完成，linux上提供了sys_futex系统调用，对进程竞争情况下的同步处理提供支持。 其原型和系统调用号为 #include <linux/futex.h> #include <sys/time.h> int futex (int *uaddr, int op, int val, const struct timespec *timeout,int *uaddr2, int val3); #define __NR_futex 240 虽然参数有点长，其实常用的就是前面三个，后面的timeout大家都能理解，其他的也常被ignore。 uaddr就是用户态下共享内存的地址，里面存放的是一个对齐的整型计数器。 op存放着操作类型。定义的有5中，这里我简单的介绍一下两种，剩下的感兴趣的自己去man futex FUTEX_WAIT: 原子性的检查uaddr中计数器的值是否为val,如果是则让进程休眠，直到FUTEX_WAKE或者超时(time-out)。也就是把进程挂到uaddr相对应的等待队列上去。 FUTEX_WAKE: 最多唤醒val个等待在uaddr上进程。 可见FUTEX_WAIT和FUTEX_WAKE只是用来挂起或者唤醒进程，当然这部分工作也只能在内核态下完成。有些人尝试着直接使用futex系统调 用来实现进程同步，并寄希望获得futex的性能优势，这是有问题的。应该区分futex同步机制和futex系统调用。futex同步机制还包括用户态 下的操作，我们将在下节提到。 3. Futex同步机制 所有的futex同步操作都应该从用户空间开始，首先创建一个futex同步变量，也就是位于共享内存的一个整型计数器。 当 进程尝试持有锁或者要进入互斥区的时候，对futex执行"down"操作，即原子性的给futex同步变量减1。如果同步变量变为0，则没有竞争发生， 进程照常执行。如果同步变量是个负数，则意味着有竞争发生，需要调用futex系统调用的futex_wait操作休眠当前进程。 当进程释放锁或 者要离开互斥区的时候，对futex进行"up"操作，即原子性的给futex同步变量加1。如果同步变量由0变成1，则没有竞争发生，进程照常执
Java 对于线程的支持是一把双刃剑。 当它通过提供语言以及库的支持简化了并发应用程序的开发的同时，也提高了开发人员的门槛，因为要有更多的program使用到线程。当线程还比较难懂的时候，并发性是一个高深的topic；现在的话，主流的开发人员必须要了解线程安全性的问题。 1.3.1.Safety Hazards 安全性风险 线程的安全性是不可以预期的微妙，是非常复杂的，因为在没有充分的同步机制的情况下，多个线程的操作的顺序是不可预测的，有时候甚至给你带来surprising。在列表1.1中的UnsafeS
Java支持同步机制的是Monitor。Monitor就像是拥有一个特殊房间的建筑，在同一时间里，这间特殊的房间只能被一个线程拥有。
如何理解Callable接口的方式创建多线程比Runnable接口创建多线程方式强大
Java中为了线程通信的安全性（数据一致性），除了提供内置锁synchronized和显示锁ReentrantLock，还提供了另外一种线程同步机制——volatile，是一种轻量级同步机制。不过，通常很难轻易的理解volatile的真正意义。下面通过一个例子来认识一下volatile（摘自《深入理解Java虚拟机》）：
Java中的ThreadLocal类允许我们创建只能被同一个线程读写的变量。因此，如果一段代码含有一个ThreadLocal变量的引用，即使两个线程同时执行这段代码，它们也无法访问到对方的ThreadLocal变量。
Go 的并发模型与其他语言不同，虽说它简化了并发程序的开发难度，但如果不了解使用方法，常常会遇到 goroutine 泄露的问题。虽然 goroutine 是轻量级的线程，占用资源很少，但如果一直得不到释放并且还在不断创建新协程，毫无疑问是有问题的，并且是要在程序运行几天，甚至更长的时间才能发现的问题。
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