5 并发容器 5.1 Hashtable.HashMap.TreeMap.HashSet.LinkedHashMap 在介绍并发容器之前,先分析下普通的容器,以及相应的实现,方便后续的对比. Hashtable.HashMap.TreeMap 都是最常见的一些 Map 实现,是以键值对的形式存储和操作数据的容器类型. Hashtable 是早期 Java 类库提供的一个哈希表实现,本身是同步的,不支持 null 键和值,由于同步导致的性能开销,所以已经很少被推荐使用. HashMap 是应用更加…

摘要:本文介绍线程的安全性,原子性,java.lang.Number包下的类与CAS操作,synchronized锁,和原子性操作各方法间的对比. 线程安全性 线程安全? 线程安全性? 原子性 Atomic包中的类与CAS: AtomicInteger AtomicLong 与 LongAdder AtomicBoolean AtomicIntegerFieldUpdater AtomicStampReference与CAS的ABA问题 AtomicLongArray synchronized…

在jdk中,为并发编程提供了CyclicBarrier(栅栏),CountDownLatch(闭锁),Semaphore(信号量),Exchanger(数据交换)等工具类,我们在前面的学习中已经学习并分析了CountDownLatch工具类的使用方式和源码实现,接下来我们继续学习CyclicBarrier,Semaphore,Exchanger的源码实现. 1. CyclicBarrier(栅栏) 1.1 CyclicBarrier的使用方式 在实际的并发中,我们可能需要等待所有线程到达一个数量…

[并发编程 - socketserver模块实现并发.[进程查看父子进程pid.僵尸进程.孤儿进程.守护进程.互斥锁.队列.生产者消费者模型] socketserver模块实现并发 基于tcp的套接字,关键就是两个循环,一个链接循环,一个通信循环 socketserver模块中分两大类:server类(解决链接问题)和request类(解决通信问题) socketserver模块的使用 基于TCP协议的套接字--支持并发(拿之前通信的例子,主要针对服务端,客户端不变) # 服务端.py impo…

知乎上这篇文章对于游戏后端.性能并发.nodejs及scala等语言的讨论,很好,值得好好看. https://www.zhihu.com/question/21971645 经常了解一些牛逼技术人员的分享,比闭门造车或者停留在陈旧技术固步自封,要好多了. 下面是一些摘录: 用C++开发,1000并发是基本. C++的优点是与硬件近,所以处理图形时速度快很多, 如果是处理业务,其实主要是看选用的算法的时间复杂度. 各语言之间的执行效率差别没那么大,同样用过C++跟JAVA,相比较的话JAVA的学…

这篇的主题本应该放在最初的几篇.讨论的是并发编程最基础的几个核心概念.可是这几个概念又牵扯到非常多的实际技术.比方Java内存模型.各种锁的实现,volatile的实现.原子变量等等,每个都可以展开写非常多,尤其是Java内存模型,网上已经可以有非常几篇不错的文章,临时不想反复造轮子.这里推荐几篇Jave内存模型的资料: 1. JSR-133 FAQ 2. JSR-133 Cookbook 3. Synchronization and Java Memory Model 4. 深入理解Java内…

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 本文转载,原文请点击链接 本章主要对Java并发(Concurrent)在不同jdk版本中的发展简史进行学习.Java语言从第一版本至今,内置了对并发(Concurrent)的各种支持技术.为了能够让我们在学习Java并发(Concurrent)时,不被各种各样的并发技术弄得晕头转向,本章先对Java个版本中的主要并发技术进行简述. 1. JDK1.4及…

并发编程的挑战 并发编程的初衷是让程序运行的更快,但是更多的使用多线程真的会让程序变快吗? 1.线程上下文切换 关于线程上下文切换 多个线程在一个处理器里并不是同时进行的,而是非常快速地在线程之间进行切换着运行,所以可以更高效地使用到CPU的性能. 线程上下文切换的开销 然而在低运算量的时候,单线程可能还比多线程快,这就是因为线程上下文的切换会有一定时间上的开销. 2.死锁 先看一段例子程序: public class DeadLock { public static Integer a = 1…

单核处理器也可以支持多线程,因为CPU是通过时间片分配算法来循环执行任务 多线程一定比单线程快么?不一定,因为线程创建和上下文切换都需要开销. 如何减少上下文切换 无锁并发编程 CAS算法 使用最少线程 协程 什么是死锁 两个线程互相占用资源,使得资源无法被释放,任务无法被终止 如何避免死锁 避免一个线程同时获取多个锁 避免一个线程在锁内同时占用多个资源 尝试使用定时锁 数据库锁,加锁和解锁必须在同一个数据库连接里 volidate 增加volidate的作用是,是共享变量在多线程的条件下可见.…

在Android开发的漫漫长途上的一点感想和记录,如果能给各位看官带来一丝启发或者帮助,那真是极好的. 前言 上一篇博文中,主要说了些线程以及锁的东西,我们大多数的并发开发需求,基本上可以用synchronized或者volatile解决,虽然synchronized已经被JDK优化了,但有的时候我们还是觉得synchronized太重了, 比如说一个电影院卖票,这个票数是一定的而且共享的,我想尽快的卖票并且知道还有多少余票.在程序员看来这就是个票数自减以及获取最新票数的操作. private…

一.并发编程的挑战 1.上下文切换 (1)上下文切换的问题 在处理器上提供了强大的并行性就使得程序的并发成为了可能.处理器通过给不同的线程分配不同的时间片以实现线程执行的自动调度和切换,实现了程序并行的假象. 在单线程中:线程保存串行的执行,线程间的上下文切换不会造成很大的性能开销. 而在多线程中:线程之间频繁的调度需要进行上下文切换以保存当前执行线程的上下文信息和加载将要执行线程的上下文信息,而上下文切换时需要底层处理器.操作系统.Java虚拟机提供支持的会消耗很多的性能开 销.如果频繁的进行…

并发是为了提升程序的执行速度,但并不是多线程一定比单线程高效,而且并发编程容易出错.若要实现正确且高效的并发,就要在开发过程中时刻注意以下三个问题: 上下文切换 死锁 资源限制 接下来会逐一分析这三个问题,并给出相应的解决方案. 问题一:上下文切换会带来额外的开销 线程的运行机制 一个CPU每个时刻只能执行一条线程: 操作系统给每条线程分配不同长度的时间片: 操作系统会从一堆线程中随机选取一条来执行: 每条线程用完自己的时间片后,即使任务还没完成,操作系统也会剥夺它的执行权,让另一条线程执行 什…

ConcurrentHashMap ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成. 一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组,Segment的结构和HashMap类似,是一种数组和链表结构, 一个Segment里包含一个HashEntry数组,每个HashEntry是一个链表结构的元素, 每个Segment守护者一个HashEntry数组里的元素,当对HashEntry数组的数据进行修改时,必须首先获得它对应的Segmen…

前导 Asynchronous programming Model(APM)异步编程模型以BeginMethod(...) 和 EndMethod(...)结对出现. IAsyncResult BeginGetResponse(AsyncCallback callback, object state) WebResponse EndGetResponse(IAsyncResult asyncResult) Event-based Asynchronous Pattern(EAP)模型以Metho…

什么是线程 进程是代码在数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,线程则是进程的一个执行路径,一个进程至少有一个线程,进程的多个线程共享进程的资源. java启动main函数其实就是启动了一个JVM的进程,而main函数所在的线程就是这个进程的一个线程,也称主线程. 进程和线程关系 一个进程有多个线程,多个线程共享进程的堆和方法区资源,但是每个线程有自己的程序计数器和栈区域. 程序计数器是一块内存区域,用来记录线程当前要执行的指令地址.如果执行的是native方法,那么pc计…

并发容器的简单介绍: ConcurrentHashMap代替同步的Map(Collections.synchronized(new HashMap())),众所周知,HashMap是根据散列值分段存储的,同步Map在同步的时候锁住了所有的段,而ConcurrentHashMap加锁的时候根据散列值锁住了散列值锁对应的那段,因此提高了并发性能.ConcurrentHashMap也增加了对常用复合操作的支持,比如"若没有则添加":putIfAbsent(),替换:replace().这2个…

并发程序测试 一.正确性测试 如:对一个自定义缓存的测试 //自定义的缓存 public class SemaphoreBoundedBuffer <E> { private final Semaphore availableItems, availableSpaces; private final E[] items; private int putPosition = 0, takePosition = 0; public SemaphoreBoundedBuffer(int capaci…

在并发队列上JDK提供了两套实现,一个是以ConcurrentLinkedQueue为代表的高性能队列,一个是以BlockingQueue接口为代表的阻塞队列,无论哪种都继承自Queue接口! ConcurrentLinkedQueue: 是一个适用于高并发场景下的队列,通过无锁的方式,实现了高并发状态下的高性能,通常ConcurrentLinkedQueue性能好于BlockingQueue.它是一个基于链接节点的无界线程安全队列. 该队列的元素遵循先进先出的原则,头是最先加入的,尾是最近加入…

Copy-On-Write简称COW,是一种用于程序设计中的优化策略.JDK里的COW容器有两种: CopyOnWriteArrayList CopyOnWriteArraySet CopyOnWrite容器即写时复制的容器.通俗的理解是当我们往一个容器添加元素的时候,不直接往当前容器添加,而是先将当前容器进行Copy,复制出一个新的容器,然后新的容器里添加元素,添加完元素之后,再将原容器的引用指向新的容器.这样做的好处是我们可以对CopyOnWrite容器进行并发的读,而不需要加锁,因为当前容…

并发类容器: jdk5.0以后提供了多种并发类容器来替代同步类容器从而改善性能. 同步类容器的状态都是串行化的. 他们虽然实现了线程安全,但是严重降低了并发性,在多线程环境时,严重降低了应用程序的吞吐量. ConcurrentMap接口下有俩个重要的实现: ConcurrentHashMap ConcurrentSkipListMap(支持并发排序功能) ConcurrentHashMap原理: ConcurrentHashMap内部使用段(Segment)来表示这些不同的部分,每个段其实就是一…

本文源码:GitHub·点这里 || GitEE·点这里 一.并发问题 多线程学习的时候,要面对的第一个复杂问题就是,并发模式下变量的访问,如果不理清楚内在流程和原因,经常会出现这样一个问题:线程处理后的变量值不是自己想要的,可能还会一脸懵的说:这不合逻辑吧? 1.成员变量访问 多个线程访问类的成员变量,可能会带来各种问题. public class AccessVar01 { public static void main(String[] args) { Var01Test var01Tes…

一.线程理论1.什么是线程   线程指的是一条流水线的工作过程(执行代码)   进程不是执行单位,是资源单位   一个进程内自带一个线程,线程是执行单位 2.进程VS线程    1.同一进程内的线程们共享该进程内资源,不同进程内的线程资源肯定是隔离的    2.创建线程的开销比创建进程要小的多 3.线程中没有父子关系.相较于子线程.主线程特殊之处在于其代变了主进程的生命周期. 主进程等待子进程结束然后结束,是为子进程回收资源.主线程等待子线程结束然后结束,是等待这个进程的代码(其他非守护线程)执…

一.任务的取消于关闭 1.中断Thread 1.每个线程都有一个boolean类型的中断状态.true则是中断状态中 interrupt:发出中断请求:isInterrupt:返回中断状态:interrupted:清除中断状态 2.JVM中的阻塞方法会检查线程中断状态,其响应方法为:清除中断状态,抛出InterruptedException异常,表示阻塞操作被中断结束 :但JVM不保证阻塞方法何时检测到线程的中断状态 3.中断的理解:不会真正的中断一个正在运行的线程,而只是发出请求,具体的中断由…

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进程内会生成一个主线程,让主线程执行server函数,server函数核心是accept(),让主线程干accept的工作, 建立连接,每建立一个连接应该执行通信函数 每建立一个连接就是生成一个子线程 服务端 from socket import * from threading import Thread def communicate(conn): ''' 通信功能 ''' while True: try: data = conn.recv(1024) if not data:break c…

一.线程简介 1.线程的概念 系统运行的最小单元 2.为何使用多线程 更好地利用系统资源(处理器多核心),提高响应速度. 3.线程的状态 NEW(创建状态) RUNABLE(运行状态,系统调度,争抢时间片) BLOCKED(阻塞状态,加了锁,其它线程获得到了锁) WATING(等待状态,wait()方法时,使用notify()唤醒) TIMED_WAITING(超时等待状态,线程sleep()时,) TERMINAL(线程终止) 关于wait和notify: public class Threa…

4 显示锁和AQS 4.1 Lock接口 核心方法 Java在java.util.concurrent.locks包中提供了一系列的显示锁类,其中最基础的就是Lock接口,该接口提供了几个常见的锁相关的操作. public interface Lock { void lock(); void lockInterruptibly() throws InterruptedException; boolean tryLock(); boolean tryLock(long time, TimeUnit…

3. 原子操作与CAS 3.1 原子操作 所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作:这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间不会有任何context switch,也就是切换到另一个线程. 为了实现原子操作,Java中可以通过synchronized关键字将函数或者代码块包围,以实现操作的原子性.但是synchronized关键字有一些很显著的问题: 1.synchronized是基于阻塞锁的机制,如果被阻塞的线程优先级很高,可能很长时间其他线程都没有机会运行: 2.拿到锁的线程一直不释放锁…

2.线程的并发工具类 2.1 Fork-Join JDK 7中引入了fork-join框架,专门来解决计算密集型的任务.可以将一个大任务,拆分成若干个小任务,如下图所示: Fork-Join框架利用了分而治之的思想:什么是分而治之?规模为N的问题,N<阈值,直接解决,N>阈值,将N分解为K个小规模子问题,子问题互相对立,与原问题形式相同,将子问题的解合并得到原问题的解. 具体使用中,需要向ForkJoinPool线程池提交一个ForkJoinTask任务.ForkJoinTask任务有两个重要…

1.并发编程基础 1.1 基本概念 CPU核心与线程数关系 Java中通过多线程的手段来实现并发,对于单处理器机器上来讲,宏观上的多线程并行执行是通过CPU的调度来实现的,微观上CPU在某个时刻只会运行一个线程.事实上,如果这些任务不存在阻塞,也就是程序中的某个任务因为该程序控制范围之外的某些条件(通常是I/O)而导致不能继续执行,由于在任务之间切换会产生开销,因此并行的效率可能没有顺序执行的效率高,并行也就没有意义. 一般来讲,CPU核心数和线程数的关系为核心数:线程数=1:1:但是如果使用了…