简介: Java™ 5.0 第一次让使用 Java 语言开发非阻塞算法成为可能,java.util.concurrent 包充分地利用了这个功能.非阻塞算法属于并发算法,它们可以安全地派生它们的线程,不通过锁定派生,而是通过低级的原子性的硬件原生形式 —— 例如比较和交换.非阻塞算法的设计与实现极为困难,但是它们能够提供更好的吞吐率,对生存问题(例如死锁和优先级反转)也能提供更好的防御.在这期的 Java 理论与实践 中,并发性大师 Brian Goetz 演示了几种比较简单的非阻塞算法的工作方…

在不只一个线程访问一个互斥的变量时,所有线程都必须使用同步,否则就可能会发生一些非常糟糕的事情.Java 语言中主要的同步手段就是synchronized 关键字(也称为内在锁),它强制实行互斥,确保执行 synchronized 块的线程的动作,能够被后来执行受相同锁保护的synchronized 块的其他线程看到.在使用得当的时候,内在锁可以让程序做到线程安全,但是在使用锁定保护短的代码路径,而且线程频繁地争用锁的时候,锁定可能成为相当繁重的操作. 在 “流行的原子” 一文中,我们研究了原子…

在不只一个线程访问一个互斥的变量时,所有线程都必须使用同步,否则就可能会发生一些非常糟糕的事情.Java 语言中主要的同步手段就是 synchronized 关键字(也称为内在锁),它强制实行互斥,确保执行 synchronized 块的线程的动作,能够被后来执行受相同锁保护的 synchronized 块的其他线程看到.在使用得当的时候,内在锁可以让程序做到线程安全,但是在使用锁定保护短的代码路径,而且线程频繁地争用锁的时候,锁定可能成为相当繁重的操作. 在 “流行的原子” 一文中,我们研究了…

非阻塞算法(non-blocking algorithms)定义        所谓非阻塞算法是相对于锁机制而言的,是指:一个线程的失败或挂起不应该引起另一个线程的失败或挂起的一种算法.一般是利用硬件层面支持的原子化操作指令来取代锁的,比如CAS(compare and swap),从而保证共享数据在并发访问下的数据一致性.   由AtomicInteger的线程安全机制说起   AtomicInteger内部是如何保证线程同步的呢?我们先看AtomicInteger内部的一个典型的方法:  …

原文地址:http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp06197.html Java 语言中的 volatile 变量可以被看作是一种 “程度较轻的 synchronized”:与 synchronized 块相比,volatile 变量所需的编码较少,并且运行时开销也较少,但是它所能实现的功能也仅是synchronized 的一部分.本文介绍了几种有效使用 volatile 变量的模式,并强调了几种不适合使用 volatile 变量的情形. 锁…

在并发上下文中,非阻塞算法是一种允许线程在阻塞其他线程的情况下访问共享状态的算法.在绝大多数项目中,在算法中如果一个线程的挂起没有导致其它的线程挂起,我们就说这个算法是非阻塞的. 为了更好的理解阻塞算法和非阻塞算法之间的区别,我会先讲解阻塞算法然后再讲解非阻塞算法. 阻塞并发算法 一个阻塞并发算法一般分下面两步: 执行线程请求的操作 阻塞线程直到可以安全地执行操作 很多算法和并发数据结构都是阻塞的.例如,java.util.concurrent.BlockingQueue的不同实现都是阻塞数据结…

以下内容转自http://ifeve.com/non-blocking-algorithms/: 在并发上下文中,非阻塞算法是一种允许线程在阻塞其他线程的情况下访问共享状态的算法.在绝大多数项目中,在算法中如果一个线程的挂起没有导致其它的线程挂起,我们就说这个算法是非阻塞的. 为了更好的理解阻塞算法和非阻塞算法之间的区别,我会先讲解阻塞算法然后再讲解非阻塞算法. 阻塞并发算法 一个阻塞并发算法一般分下面两步: 执行线程请求的操作 阻塞线程直到可以安全地执行操作 很多算法和并发数据结构都是阻塞的.…

如果在某种算法中,一个线程的失败或挂起不会导致其他线程也失败和挂起,那么这种算法就被称为非阻塞算法.如果在算法的每个步骤中都存在某个线程能够执行下去,那么这种算法也被称为无锁(Lock-Free)算法.如果在算法中仅将CAS用于协调线程之间的操作,并且能正确地实现,那么它既是一种无阻塞算法,又是一种无锁算法. 创建非阻塞算法的关键在于,找出如何将原子修改的范围缩小到单个变量上,同时还要维护数据的一致性. 非阻塞算法的所有特性:某项工作的完成具有不确定性,必须重新执行. 复杂数据结构的非阻塞算法,…

15.原子变量与非阻塞同步机制 在java.util.concurrent包中的许多类,比如Semaphore和ConcurrentLinkedQueue,都提供了比使用Synchronized更好的性能和可伸缩性.本部分将介绍这种性能提升的利器:原子变量和非阻塞的同步机制. 近年来很多关于并发算法的研究都聚焦在非阻塞算法(nonblocking algorithms),这种算法使用底层的原子机器指令取代锁,比如比较并交换(compare-and-swap),从而保证数据在并发访问下的一致性.非…

第15章 原子变量与非阻塞同步机制 近年来,在并发算法领域的大多数研究都侧重于非阻塞算法,这种算法用底层的原子机器指令(例如比较并交换指令)代替锁老确保数据在并发访问中的一致性. 15.1 锁的劣势 这个不多说了,详细见p262 15.2 硬件对并发的支持 独占锁是一项悲观的技术,它假设最坏的情况.对于细粒度的操作,还有一种乐观的方法,通过这种方法可以在不发生干扰的情况下完成更新操作.这种方法需要借助冲突检查机制来判断在更新过程中是否存在来自其他线程的干扰,如果存在,这个操作将失败,并且可以重试…

简介: 在 JDK 5.0 之前,如果不使用本机代码,就不能用 Java 语言编写无等待.无锁定的算法.在 java.util.concurrent 中添加原子变量类之后,这种情况发生了变化.请跟随并行专家 Brian Goetz 一起,了解这些新类如何使用 Java 语言开发高度可伸缩的无阻塞算法.您可以在本文的 论坛中与作者或其他读者共享您对本文的看法.(也可以通过单击文章顶部或者底部的 讨论链接来访问讨论.) 十五年前,多处理器系统是高度专用系统,要花费数十万美元(大多数具有两个到四个处理…

捕捉到它,然后怎么处理它? 很多 Java™ 语言方法,例如 Thread.sleep() 和 Object.wait(),都可以抛出InterruptedException.您不能忽略这个异常,因为它是一个检查异常(checked exception).但是应该如何处理它呢?在本月的 Java 理论与实践中,并发专家 Brian Goetz 将解释 InterruptedException 的含义,为什么会抛出 InterruptedException,以及在捕捉到该异常时应该怎么做. 这样的…

很多 Java™ 语言方法,例如 Thread.sleep() 和 Object.wait(),都可以抛出InterruptedException.您不能忽略这个异常,因为它是一个检查异常(checked exception).但是应该如何处理它呢?在本月的 Java 理论与实践中,并发专家 Brian Goetz 将解释 InterruptedException 的含义,为什么会抛出 InterruptedException,以及在捕捉到该异常时应该怎么做. 这样的情景您也许并不陌生:您在编写…

在 JSR 133 中 JMM 会有什么改变? 活跃了将近三年的 JSR 133,近期发布了关于如何修复 Java 内存模型(Java Memory Model, JMM)的公开建议.在本系列文章的 第 1 部分,专栏作者 Brian Goetz 主要介绍最初的 JMM 中的几个严重缺陷,这些缺陷导致了一些难度高得惊人的概念语义,这些概念原来被认为很简单.这个月,他介绍在新 JMM 中 volatile 和 final 的语义是如何变化的,这些改变使它们的语义符合大多数开发人员的直觉.其中一些改…

Brian Goetz (brian@quiotix.com), 首席顾问, Quiotix 简介: JDK 5.0 中增加的泛型类型,是 Java 语言中类型安全的一次重要改进.但是,对于初次使用泛型类型的用户来说,泛型的某些方面看起来可能不容易明白,甚至非常奇怪.在本月的"Java 理论和实践"中,Brian Goetz 分析了束缚第一次使用泛型的用户的常见陷阱.您可以通过 讨论论坛与作者和其他读者分享您对本文的看法.(也可以单击本文顶端或底端的 讨论来访问这个论坛.) 表面上看起…

有效和正确定义hashCode()和equals() 每个Java对象都有 hashCode() 和 equals() 方法.许多类 Override 这些方法的缺省实施,以在对象实例之间提供更深层次的语义可比性.在 Java理念和实践这一部分,Java开发人员Brian Goetz向您介绍在创建Java类以有效和准确定义 hashCode() 和 equals() 时应遵循的规则和指南. 虽然Java语言不直接支持关联数组 -- 可以使用任何对象作为一个索引的数组 -- 但在根 Object …

Java 理论与实践: 流行的原子 新原子类是 java.util.concurrent 的隐藏精华 在 JDK 5.0 之前,如果不使用本机代码,就不能用 Java 语言编写无等待.无锁定的算法.在 java.util.concurrent 中添加原子变量类之后,这种情况发生了变化.请跟随并行专家 Brian Goetz 一起,了解这些新类如何使用 Java 语言开发高度可伸缩的无阻塞算法.您可以在本文的 论坛中与作者或其他读者共享您对本文的看法.(也可以通过单击文章顶部或者底部的 讨论链接来…

转载自 : http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp01255.html 表面上看起来,无论语法还是应用的环境(比如容器类),泛型类型(或者泛型)都类似于 C++ 中的模板.但是这种相似性仅限于表面,Java 语言中的泛型基本上完全在编译器中实现,由编译器执行类型检查和类型推断,然后生成普通的非泛型的字节码.这种实现技术称为 擦除(erasure)(编译器使用泛型类型信息保证类型安全,然后在生成字节码之前将其清除),这项技术有一些奇怪,并且有…

Java 理论与实践: 并发集合类 DougLea的 util.concurrent 包除了包含许多其他有用的并发构造块之外,还包含了一些主要集合类型 List 和 Map 的高性能的.线程安全的实现.在本月的 Java理论与实践中,BrianGoetz向您展示了用 ConcurrentHashMap 替换 Hashtable 或 synchronizedMap ,将有多少并发程序获益.您可以在本文的 中与作者以及其他读者共享您的想法(您也可以点击文章顶部或者底部的 讨论进入论坛). 在Java…

弱引用使得表达对象生命周期关系变得容易了 虽然用 Java™ 语言编写的程序在理论上是不会出现“内存泄漏”的,但是有时对象在不再作为程序的逻辑状态的一部分之后仍然不被垃圾收集.本月,负责保障应用程序健康的工程师 Brian Goetz 探讨了无意识的对象保留的常见原因,并展示了如何用弱引用堵住泄漏. 要让垃圾收集(GC)回收程序不再使用的对象,对象的逻辑 生命周期(应用程序使用它的时间)和对该对象拥有的引用的实际 生命周期必须是相同的.在大多数时候,好的软件工程技术保证这是自动实现的,不用我们对…

Merlin 给 Java 平台带来了非阻塞 I/O 新增的功能大幅降低了线程开销 Java 技术平台早就应该提供非阻塞 I/O 机制了.幸运的是,Merlin(JDK 1.4)有一根几乎在各个场合都适用的魔杖,而解除阻塞了的 I/O 的阻塞状态正是这位魔术师的专长.软件工程师 Aruna Kalagnanam 和 Balu G 介绍了 Merlin 的新 I/O 包 ― java.nio(NIO)― 的这种非阻塞功能,并且用一个套接字编程示例向您展示 NIO 能做些什么.请单击本文顶部或底部的…

这样的情景您也许并不陌生:您在编写一个测试程序,程序需要暂停一段时间,于是调用Thread.sleep().但是编译器或 IDE 报错说没有处理检查到的InterruptedException.InterruptedException 是什么呢,为什么必须处理它? 对于 InterruptedException,一种常见的处理方式是 “生吞(swallow)” 它 —— 捕捉它,然后什么也不做(或者记录下它,不过这也好不到哪去)—— 就像后面的 清单 4 一样.不幸的是,这种方法忽略了这样一个事…

转: java网络通信:异步非阻塞I/O (NIO) 首先是channel,是一个双向的全双工的通道,可同时读写,而输入输出流都是单工的,要么读要么写.Channel分为两大类,分别是用于网络数据的SelectableChannel和用于文件操作的FileChannel. 注意:在java NIO库中,所有的数据都是用缓冲区处理,常用的是ByteBuffer. 多路复用器Selector: Selector会不断轮询注册在其上的Channel,如果某个Channel上又新的连接接入.读和写事件,…

目录 非阻塞的栈 非阻塞的链表 非阻塞算法(Lock-Free)的实现 上篇文章我们讲到了使用锁会带来的各种缺点,本文将会讲解如何使用非阻塞算法.非阻塞算法一般会使用CAS来协调线程的操作. 虽然非阻塞算法有诸多优点,但是在实现上要比基于锁的算法更加繁琐和负责. 本文将会介绍两个是用非阻塞算法实现的数据结构. 非阻塞的栈 我们先使用CAS来构建几个非阻塞的栈.栈是最简单的链式结构,其本质是一个链表,而链表的根节点就是栈顶. 我们先构建Node数据结构: public class Node<E>…

参考资料:http://blog.csdn.net/chenchaofuck1/article/details/51660521 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,阻塞队列就是通过使用加锁的阻塞算法实现的:另一种非阻塞的实现方式则可以使用循环CAS(比较并交换)的方式来实现. ConcurrentLinkedQueue是一个基于链表实现的无界线程安全队列,它采用先进先出的规则对节点进行排序,当我们添加一个元素的时候,它会添加到队列的尾部,当我们获取一个元素时,它会返回队列…

一.为什么要有Unsfae.我们为什么要了解这个类 1. java通常的代码无法直接使用操作底层的硬件,为了使java具备该能力,增加了Unsafe类 2.java的并发包中底层大量的使用这个类的功能,了解这个类有助于了解java 并发包,理解为什么并发包中的类的并发性能为什么会比使用synchronized好 二.Unsafe的主要功能 1.读功能 读功能有两类: 1)读内存中某一块的数据,getXXXVolatile和getXXX.前者支持Volatile语义,后者不支持,可以看最后面的c代…

Java 语言中的 volatile 变量可以被看作是一种 "程度较轻的 synchronized":与 synchronized 块相比,volatile 变量所需的编码较少,并且运行时开销也较少,但是它所能实现的功能也仅是 synchronized 的一部分.本文介绍了几种有效使用 volatile 变量的模式,并强调了几种不适合使用 volatile 变量的情形. 锁提供了两种主要特性:互斥(mutual exclusion) 和可见性(visibility).互斥即一次只允许一…

新的锁定类提高了同步性 —— 但还不能现在就抛弃 synchronized JDK 5.0为开发人员开发高性能的并发应用程序提供了一些很有效的新选择.例如,java.util.concurrent.lock 中的类 ReentrantLock 被作为 Java 语言中synchronized 功能的替代,它具有相同的内存语义.相同的锁定,但在争用条件下却有更好的性能,此外,它还有 synchronized 没有提供的其他特性.这是否意味着我们应当忘记synchronized ,转而只用 Reen…

Java 语言中的 volatile 变量可以被看作是一种 “程度较轻的 synchronized”:与 synchronized 块相比,volatile 变量所需的编码较少,并且运行时开销也较少,但是它所能实现的功能也仅是synchronized 的一部分.本文介绍了几种有效使用 volatile 变量的模式,并强调了几种不适合使用 volatile 变量的情形. 锁提供了两种主要特性:互斥(mutual exclusion) 和可见性(visibility).互斥即一次只允许一个线程持有某…

Java 语言中的 volatile 变量可以被看作是一种 “程度较轻的 synchronized”:与 synchronized 块相比,volatile 变量所需的编码较少,并且运行时开销也较少,但是它所能实现的功能也仅是 synchronized 的一部分.本文介绍了几种有效使用 volatile 变量的模式,并强调了几种不适合使用 volatile 变量的情形. 锁提供了两种主要特性:互斥(mutual exclusion) 和可见性(visibility).互斥即一次只允许一个线程持有…