在JDK1.5之前.Java主要靠synchronized这个关键字保证同步,已解决多线程下的线程不安全问题,但是这会导致锁的发生,会引发一些个性能问题. 锁主要存在一下问题 (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. (2)一个线程持有锁会导致其它所有需要此锁的线程挂起. (3)如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁会导致优先级倒置,引起性能风险. Volatile是一个不错的选择,但是前面我们已经说了,volatile不能保证原子性,因此…

接上文<深入浅出Java并发包—锁机制(一)  >  2.Sync.FairSync.TryAcquire(公平锁) 我们直接来看代码 protected final boolean tryAcquire(int acquires) { final Thread current = Thread.currentThread(); int c = getState(); if (c == 0) { if (isFirst(current) && compareAndSetStat…

接上文<深入浅出Java并发包—锁机制(二)>  由锁衍生的下一个对象是条件变量,这个对象的存在很大程度上是为了解决Object.wait/notify/notifyAll难以使用的问题. 条件(也称为条件队列 或条件变量)为线程提供了一个含义,以便在某个状态条件现在可能为 true 的另一个线程通知它之前,一直挂起该线程(即让其“等待”).因为访问此共享状态信息发生在不同的线程中,所以它必须受保护,因此要将某种形式的锁与该条件相关联.等待提供一个条件的主要属性是:以原子方式 释放相关的锁,并…

前面我们看到了Lock和synchronized都能正常的保证数据的一致性(上文例子中执行的结果都是20000000),也看到了Lock的优势,那究竟他们是什么原理来保障的呢?今天我们就来探讨下Java中的锁机制! Synchronized是基于JVM来保证数据同步的,而Lock则是在硬件层面,依赖特殊的CPU指令实现数据同步的,那究竟是如何来实现的呢?我们一一看来! 一.synchronized的实现方案 synchronized比较简单,语义也比较明确,尽管Lock推出后性能有较大提升,但是…

转载地址:http://yhjhappy234.blog.163.com/blog/static/3163283220135875759265/ CountDownLauch是Java并发包中的一个同步工具集,常被人们称之为并发中的计数器,还有一种被成为闭锁! CountDownLauch主要使用在两种场景,一种被称为开关,它允许一个任务完成之前,一个或一组线程持续等待.此种情况经常被称之为闭锁,通俗的讲就是,相当于一扇大门,在大门打开之前所有线程都被阻断,一旦大门打开,所有线程都将通过,但是一…

今天我们来探讨一下Java中的锁机制.前面我们提到,在JDK1.5之前只能通过synchronized关键字来实现同步,这个前面我们已经提到是属于独占锁,性能并不高,因此JDK1.5之后开始借助JNI实现了一套高效的锁实现! JDK5以后锁的接口是JUC中的Lock,我们来先看一下他的相关API文档.…

前面大致提到了JDK中的一些个原子类,也提到原子类是并发的基础,更提到所谓的线程安全,其实这些类或者并发包中的这么一些类,都是为了保证系统在运行时是线程安全的,那到底怎么样才算是线程安全呢? Java并发与实践一书中提出,当多个线程同时访问一个类的时候,如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替运行,并且不需要做额外的同步以及在调用代码时不需要做其他的协调,这个类的运行仍然是正确的,那么这个类是线程安全的. 很显然只有资源竞争时才会出现线程不安全,而无状态的类将永远是线程安全的.因此我们再做…

  主要谈谈锁的性能以及其它一些理论知识,内容主要的出处是<Java Concurrency in Practice>,结合自己的理解和实际应用对锁机制进行一个小小的总结. 首先需要强调的一点是:所有锁(包括内置锁和高级锁)都是有性能消耗的,也就是说在高并发的情况下,由于锁机制带来的上下文切换.资源同步等消耗是非常可观的.在某些极端情况下,线程在锁上的消耗可能比线程本身的消耗还要多.所以如果可能的话,在任何情况下都尽量少用锁,如果不可避免那么采用非阻塞算法是一个不错的解决方案,但是却也不是绝对…

  在理解J.U.C原理以及锁机制之前,我们来介绍J.U.C框架最核心也是最复杂的一个基础类:java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer. AQS AbstractQueuedSynchronizer,简称AQS,是J.U.C最复杂的一个类,导致绝大多数讲解并发原理或者实战的时候都不会提到此类.但是虚心的作者愿意借助自己有限的能力和精力来探讨一二(参考资源中也有一些作者做了部分的分析.). 首先从理论知识开始,在了解了相关原理后会针…

主要谈谈锁的性能以及其它一些理论知识,内容主要的出处是<Java Concurrency in Practice>,结合自己的理解和实际应用对锁机制进行一个小小的总结. 首先需要强调的一点是:所有锁(包括内置锁和高级锁)都是有性能消耗的,也就是说在高并发的情况下,由于锁机制带来的上下文切换.资源同步等消耗是非常可观的.在某些极端情况下,线程在锁上的消耗可能比线程本身的消耗还要多.所以如果可能的话,在任何情况下都尽量少用锁,如果不可避免那么采用非阻塞算法是一个不错的解决方案,但是却也不是绝对的.…

接上篇,这篇从Lock.lock/unlock开始.特别说明在没有特殊情况下所有程序.API.文档都是基于JDK 6.0的. public void java.util.concurrent.locks.ReentrantLock.lock() 获取锁. 如果该锁没有被另一个线程保持,则获取该锁并立即返回,将锁的保持计数设置为 1. 如果当前线程已经保持该锁,则将保持计数加 1,并且该方法立即返回. 如果该锁被另一个线程保持,则出于线程调度的目的,禁用当前线程,并且在获得锁之前,该线程将一直处于…

在理解J.U.C原理以及锁机制之前,我们来介绍J.U.C框架最核心也是最复杂的一个基础类:java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer. AQS AbstractQueuedSynchronizer,简称AQS,是J.U.C最复杂的一个类,导致绝大多数讲解并发原理或者实战的时候都不会提到此类.但是虚心的作者愿意借助自己有限的能力和精力来探讨一二(参考资源中也有一些作者做了部分的分析.). 首先从理论知识开始,在了解了相关原理后会针对源…

我们知道,JDK1.5以后引入了并发包(java.util.concurrent)用于解决多CPU时代的并发问题,而并发包中的类大部分是基于Queue的并发类,Queue在大多数情况下使用了原子类(Atomic)操作,因此要了解Concurrent包首先要了解Atomic类. 在很多时候,我们需要的仅仅是一个简单的.高效的.线程安全的递增或者递减方案,这个方案一般需要满足以下要求: 1.  简单:操作简单,底层实现简单 2.  高效:占用资源少,操作速度快 3.  安全:在高并发和多线程环境下要…

  前面的章节主要谈谈原子操作,至于与原子操作一些相关的问题或者说陷阱就放到最后的总结篇来整体说明.从这一章开始花少量的篇幅谈谈锁机制. 上一个章节中谈到了锁机制,并且针对于原子操作谈了一些相关的概念和设计思想.接下来的文章中,尽可能的深入研究锁机制,并且理解里面的原理和实际应用场合. 尽管synchronized在语法上已经足够简单了,在JDK 5之前只能借助此实现,但是由于是独占锁,性能却不高,因此JDK 5以后就开始借助于JNI来完成更高级的锁实现. JDK 5中的锁是接口java.uti…

  这一节主要是谈谈读写锁的实现. 上一节中提到,ReadWriteLock看起来有两个锁:readLock/writeLock.如果真的是两个锁的话,它们之间又是如何相互影响的呢? 事实上在ReentrantReadWriteLock里锁的实现是靠java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock.Sync完成的.这个类看起来比较眼熟,实际上它是AQS的一个子类,这中类似的结构在CountDownLatch.ReentrantLock.Semap…

  Semaphore 是一个计数信号量.从概念上讲,信号量维护了一个许可集.如有必要,在许可可用前会阻塞每一个 acquire(),然后再获取该许可.每个 release() 添加一个许可,从而可能释放一个正在阻塞的获取者.但是,不使用实际的许可对象,Semaphore 只对可用许可的号码进行计数,并采取相应的行动. 说白了,Semaphore是一个计数器,在计数器不为0的时候对线程就放行,一旦达到0,那么所有请求资源的新线程都会被阻塞,包括增加请求到许可的线程,也就是说Semaphore不是…

此小节介绍几个与锁有关的有用工具. 闭锁(Latch) 闭锁(Latch):一种同步方法,可以延迟线程的进度直到线程到达某个终点状态.通俗的讲就是,一个闭锁相当于一扇大门,在大门打开之前所有线程都被阻断,一旦大门打开所有线程都将通过,但是一旦大门打开,所有线程都通过了,那么这个闭锁的状态就失效了,门的状态也就不能变了,只能是打开状态.也就是说闭锁的状态是一次性的,它确保在闭锁打开之前所有特定的活动都需要在闭锁打开之后才能完成. CountDownLatch是JDK 5+里面闭锁的一个实现,允许一…

本小节介绍锁释放Lock.unlock(). Release/TryRelease unlock操作实际上就调用了AQS的release操作,释放持有的锁. public final boolean release(int arg) {    if (tryRelease(arg)) {        Node h = head;        if (h != null && h.waitStatus != 0)            unparkSuccessor(h);       …

这一节主要是谈谈读写锁的实现. 上一节中提到,ReadWriteLock看起来有两个锁:readLock/writeLock.如果真的是两个锁的话,它们之间又是如何相互影响的呢? 事实上在ReentrantReadWriteLock里锁的实现是靠java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock.Sync完成的.这个类看起来比较眼熟,实际上它是AQS的一个子类,这中类似的结构在CountDownLatch.ReentrantLock.Semapho…

Semaphore 是一个计数信号量.从概念上讲,信号量维护了一个许可集.如有必要,在许可可用前会阻塞每一个 acquire(),然后再获取该许可.每个 release() 添加一个许可,从而可能释放一个正在阻塞的获取者.但是,不使用实际的许可对象,Semaphore 只对可用许可的号码进行计数,并采取相应的行动. 说白了,Semaphore是一个计数器,在计数器不为0的时候对线程就放行,一旦达到0,那么所有请求资源的新线程都会被阻塞,包括增加请求到许可的线程,也就是说Semaphore不是可重…

此小节介绍几个与锁有关的有用工具. 闭锁(Latch) 闭锁(Latch):一种同步方法,可以延迟线程的进度直到线程到达某个终点状态.通俗的讲就是,一个闭锁相当于一扇大门,在大门打开之前所有线程都被阻断,一旦大门打开所有线程都将通过,但是一旦大门打开,所有线程都通过了,那么这个闭锁的状态就失效了,门的状态也就不能变了,只能是打开状态.也就是说闭锁的状态是一次性的,它确保在闭锁打开之前所有特定的活动都需要在闭锁打开之后才能完成. CountDownLatch是JDK 5+里面闭锁的一个实现,允许一…

本小节介绍锁释放Lock.unlock(). Release/TryRelease unlock操作实际上就调用了AQS的release操作,释放持有的锁. public final boolean release(int arg) {    if (tryRelease(arg)) {        Node h = head;        if (h != null && h.waitStatus != 0)            unparkSuccessor(h);       …

前面的章节主要谈谈原子操作,至于与原子操作一些相关的问题或者说陷阱就放到最后的总结篇来整体说明.从这一章开始花少量的篇幅谈谈锁机制. 上一个章节中谈到了锁机制,并且针对于原子操作谈了一些相关的概念和设计思想.接下来的文章中,尽可能的深入研究锁机制,并且理解里面的原理和实际应用场合. 尽管synchronized在语法上已经足够简单了,在JDK 5之前只能借助此实现,但是由于是独占锁,性能却不高,因此JDK 5以后就开始借助于JNI来完成更高级的锁实现. JDK 5中的锁是接口java.util.…

  从这一节开始介绍锁里面的最后一个工具:读写锁(ReadWriteLock). ReentrantLock 实现了标准的互斥操作,也就是一次只能有一个线程持有锁,也即所谓独占锁的概念.前面的章节中一直在强调这个特点.显然这个特点在一定程度上面减低了吞吐量,实际上独占锁是一种保守的锁策略,在这种情况下任何“读/读”,“写/读”,“写/写”操作都不能同时发生.但是同样需要强调的一个概念是,锁是有一定的开销的,当并发比较大的时候,锁的开销就比较客观了.所以如果可能的话就尽量少用锁,非要用锁的话就尝试…

  如果说CountDownLatch是一次性的,那么CyclicBarrier正好可以循环使用.它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点 (common barrier point).所谓屏障点就是一组任务执行完毕的时刻. 清单1 一个使用CyclicBarrier的例子 package xylz.study.concurrency.lock; import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;import java.util.conc…

从这一节开始介绍锁里面的最后一个工具:读写锁(ReadWriteLock). ReentrantLock 实现了标准的互斥操作,也就是一次只能有一个线程持有锁,也即所谓独占锁的概念.前面的章节中一直在强调这个特点.显然这个特点在一定程度上面减低了吞吐量,实际上独占锁是一种保守的锁策略,在这种情况下任何“读/读”,“写/读”,“写/写”操作都不能同时发生.但是同样需要强调的一个概念是,锁是有一定的开销的,当并发比较大的时候,锁的开销就比较客观了.所以如果可能的话就尽量少用锁,非要用锁的话就尝试看能…

如果说CountDownLatch是一次性的,那么CyclicBarrier正好可以循环使用.它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点 (common barrier point).所谓屏障点就是一组任务执行完毕的时刻. 清单1 一个使用CyclicBarrier的例子 package xylz.study.concurrency.lock; import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;import java.util.concur…

本博客系列是学习并发编程过程中的记录总结.由于文章比较多,写的时间也比较散,所以我整理了个目录贴(传送门),方便查阅. 并发编程系列博客传送门 Java中提供了很多原子操作类来保证共享变量操作的原子性.这些原子操作的底层原理都是使用了CAS机制.在使用一门技术之前,了解这个技术的底层原理是非常重要的,所以本篇博客就先来讲讲什么是CAS机制,CAS机制存在的一些问题以及在Java中怎么使用CAS机制. 其实Java并发框架的基石一共有两块,一块是本文介绍的CAS,另一块就是AQS,后续也会写博客介…

精彩理解:  https://www.jianshu.com/p/21be831e851e ;  https://blog.csdn.net/heyutao007/article/details/19975665 ; 备选参考:https://blog.csdn.net/tanga842428/article/details/52742698: https://www.cnblogs.com/yitong0768/p/4555445.html : CAS有3个操作数,内存值V,旧的预期值A,要修…

目录 非阻塞并发队列ConcurrentLinkedQueue概述 结构组成 基本不变式 head的不变式与可变式 tail的不变式与可变式 offer操作 源码解析 图解offer操作 JDK1.6 hops设计意图 poll操作 源码解析 图解poll操作 总结 参考阅读 非阻塞并发队列ConcurrentLinkedQueue概述 我们之前花了很多时间了解学习BlockingQueue阻塞队列接口下的各种实现,也大概对阻塞队列的实现机制有了一定的了解:阻塞 + 队列嘛. 而且其中绝大部分是…