一个Java 5中最好的补充是对原子操作的支持类,如AtomicInteger,AtomicLong等.这些类帮助你减少复杂的(不必要的)多线程代码,实际上只是完成一些基本操作,如增加或减少多个线程之间的共享的值.这些类在内部依赖于一个名为CAS(Compare and Swap)的算法.在这篇文章中,我将详细讨论这个概念. 乐观悲观锁 传统的锁机制,例如在Java中使用的synchronized关键字,是多线程的悲观锁技术.它要求您首先保证没有其他线程将在某些操作之间进行干扰(即锁定对象).…

CAS(Compare and Swap)是个原子操作.拿到一个新值后,CAS将其与内存中的值进行比较,若内存中的值和这个值不一样,则将这个值写入内存,否则,不做操作.在Java的 java.util.concurrent.atomic包中对CAS的实现是通过synchronized关键字实现的: public final synchronized boolean compareAndSet(long expect, long update) { if (value == expect) { v…

锁(lock)的代价 锁是用来做并发最简单的方式,当然其代价也是最高的.内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失.操作系统对多线程的锁进行判断就像两姐妹在为一个玩具在争吵,然后操作系统就是能决定他们谁能拿到玩具的父母,这是很慢的.用户态的锁虽然避免了这些问题,但是其实它们只是在没有真实的竞争时才有效. Java在JDK1.5之前都是靠s…

转自:http://www.cnblogs.com/Mainz/p/3546347.html?utm_source=tuicool&utm_medium=referral 锁(lock)的代价 锁是用来做并发最简单的方式,当然其代价也是最高的.内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失.操作系统对多线程的锁进行判断就像两姐妹在为一个玩具在…

非阻塞同步算法与CAS(Compare and Swap)无锁算法 这篇问题对java的CAS讲的非常透彻! 锁的代价 1. 内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失. 2. 用户态的锁虽然避免了这些问题,但是其实它们只是在没有真实的竞争时才有效. 乐观锁与悲观锁 1. 独占锁是一种悲观锁,synchronized就是一种独占锁,它假设…

什么叫CAS(Compare and Swap)?  硬件同步原语!! 什么蛋疼的名字,一般人很难理解.根据英文全称翻译==比较与交换,这个名字大致还能理解一点,目前先暂且这么理解吧. 有啥用处? 对于常用多线程编程的人估计知道,对于一般人估计都不曾听说.在jdk5之前,我们知道,在多线程编程的时候,为了保证多个线程对一个对象同时进行访问时,我们需要加同步锁synchronized,保证对象的在使用时的正确性,但是加锁的机制会导致如下几个问题 1.加多线程竞争下,加锁和释放锁会导致较多的上下文切…

一.锁与共享变量 加锁是一种悲观的策略,它总是认为每次访问共享资源的时候,总会发生冲突,所以宁愿牺牲性能(时间)来保证数据安全. 无锁是一种乐观的策略,它假设线程访问共享资源不会发生冲突,所以不需要加锁,因此线程将不断执行,不需要停止.一旦碰到冲突,就重试当前操作直到没有冲突为止. 无锁的策略使用一种叫做比较交换的技术(CAS Compare And Swap)来鉴别线程冲突,一旦检测到冲突产生,就重试当前操作直到没有冲突为止. 二.无锁如何鉴别冲突 CAS核心算法:执行函数:CAS(V,E,N…

该系列文章已收录在公众号[Ccww技术博客],原创技术文章第一时间推出 前言 在面试中,并发线程安全提问必然是不会缺少的,那基础的CAS原理也必须了解,这样在面试中才能加分,那来看看面试可能会问那些问题: 什么是乐观锁与悲观锁 什么乐观锁的实现方式-CAS(Compare and Swap),CAS(Compare and Swap)实现原理 在JDK并发包中的使用 CAS的缺陷 1. 什么是乐观锁与悲观锁? 悲观锁 总是假设最坏的情况,每次读取数据的时候都默认其他线程会更改数据,因此需要进行加…

什么是 CAS?CAS(Compare And Swap/Set)比较并交换, CAS 算法的过程是这样:它包含 3 个参数CAS(V,E,N). V 表示待更新的变量(内存值), E 表示预期值(旧的), N 表示新值.当且仅当 V 值等于 E 值时,才会将 V 的值设为 N,如果 V 值和 E 值不同,则说明已经有其他线程做了更新,则当前线程什么都不做.最后, CAS 返回当前 V 的真实值. 用伪代码表示,如下: if(V==E){ V=N; }else{ //do nothing } C…

目录 1.CAS简介 2.CAS多数情况下对开发者来说是透明的 3.CAS缺点 十一.CAS(Compare and Swap) Synchronized直观意义上是一种悲观锁 cas则是乐观锁的一种体现 1.CAS简介 2.CAS多数情况下对开发者来说是透明的 3.CAS缺点…

在多线程环境下,如果某个类是有状态的,那我们在使用前,需要保证所有该类的实例对象状态一致,否则会出现意向不到的bug.下面是通用线程安全状态机的实现方法. public class ThreadSaveState{ private int x; private int y; private enum State {NEW, INITIALIZING, INITIALIZED}; private final AtomicReference<State> init = new AtomicRefe…

1.什么是CAS? CAS:Compare and Swap,即比较再交换. jdk5增加了并发包java.util.concurrent.*,其下面的类使用CAS算法实现了区别于synchronouse同步锁的一种乐观锁.JDK 5之前Java语言是靠synchronized关键字保证同步的,这是一种独占锁,也是是悲观锁. 2.CAS算法理解 对CAS的理解,CAS是一种无锁算法,CAS有3个操作数,内存值V,旧的预期值A,要修改的新值B.当且仅当预期值A和内存值V相同时,将内存值V修改为B,…

对于并发控制而言,我们平时用的锁(synchronized,Lock)是一种悲观的策略.它总是假设每一次临界区操作会产生冲突,因此,必须对每次操作都小心翼翼.如果多个线程同时访问临界区资源,就宁可牺牲性能让线程进行等待,所以锁会阻塞线程执行. 与之相对的有一种乐观的策略,它会假设对资源的访问是没有冲突的.既然没有冲突也就无需等待了,所有的线程都在不停顿的状态下持续执行.那如果遇到问题了无锁的策略使用一种叫做比较交换(CAS Compare And Swap)来鉴别线程冲突,一旦检测到冲突产生,就…

之前浅析过自旋锁(自旋锁浅析),我们知道它的实现原理就是CAS算法.CAS(Compare and Swap)即比较并交换,作为著名的无锁算法,它也是乐观锁的实现方式之一.JDK并发包里也有许多代码中有CAS的身影闪烁其中,鉴于CAS算法在并发领域的重要性和普适性,还是再结合AtomicInteger这个原子类来浅析一下吧.浅析之前,先借用之前自旋锁测试代码直接看AtomicInteger的自增测试结果,可以拿它跟自旋锁做个比较: @Test public void testAtomicInte…

乐观锁 一般而言,在并发情况下我们必须通过一定的手段来保证数据的准确性,如果没有做好并发控制,就可能导致脏读.幻读和不可重复度等一系列问题.乐观锁是人们为了应付并发问题而提出的一种思想,具体的实现则有多种方式. 乐观锁假设数据一般情况下不会造成冲突,只在数据进行提交更新时,才会正式对数据的冲突与否进行检测,如果发现冲突了,则返回给用户错误的信息,让用户决定如何去做.乐观锁适用于读操作多的场景,可以提高程序的吞吐量. CAS CAS(Compare And Swap)比较并交换,是一种实现了乐观锁…

一.原子类 1.CAS算法 强烈建议读者看这篇之前,先看这篇 初识JUC 的前两节,对原子性,原子变量,内存可见性有一个初步认识. CAS(Compare and Swap)是一种硬件对并发的支持,针对多处理器操作而设计的处理器中的一种特殊指令,用于管理对共享数据的并发访问,是硬件对于并发操作共享数据的支持.它是一个原子性的操作,对应到CPU指令为cmpxchg.它是一条CPU并发原语. CAS包含了3个操作数:内存值V,比较值A,更新值B.当且仅当V == A时,V = B,否则不执行任何操作…

一.锁机制存在的问题 (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是不错的机制,但是volatile不能保证原子性.因此对于同步最终还是要回到锁机制上来. ​ 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.而另一个更加有效…

原子变量:jdk1.5 后 java.util.concurrent.atomic 包下提供了常用的原子变量: - AtomicBoolean - AtomicInteger - AtomicLong - AtomicReference - AtomicIntegerArray - AtomicLongArray - AtomicMarkableReference - AtomicReferenceArray - AtomicStampedReference 1.以上类中的变量都是volatil…

1. 是什么 ? 2. CAS算法模拟 package com.gf.demo03; public class TestCompareAndSwap { public static void main(String[] args) { CompareAndSwap cas = new CompareAndSwap(); for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() {…

1. volatile 关键字与内存可见性 原文地址: https://www.cnblogs.com/zjfjava/category/979088.html 内存可见性(Memory Visibility)是指当某个线程正在使用对象状态而另一个线程在同时修改该状态,需要确保当一个线程修改了对象状态后,其他线程能够看到发生的状态变化. 可见性错误是指当读操作与写操作在不同的线程中执行时,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. 定义线程类Threa…

一. i++ 的原子性问题 1.问题的引入: i++ 的实际操作分为三个步骤:读--改--写 实现线程,代码如下: public class AtomicDemo implements Runnable { private int serialNumber = 0; @Override public void run() { try { Thread.sleep(400); } catch (InterruptedException e) {} System.out.println(Thread…

   原子变量      原子变量保证了该变量的所有操作都是原子的,不会因为多线程的同时访问而导致脏数据的读取问题      Java给我们提供了以下几种原子类型: AtomicInteger和AtomicIntegerArray:基于Integer类型 AtomicBoolean:基于Boolean类型 AtomicLong和AtomicLongArray:基于Long类型 AtomicReference和AtomicReferenceArray:基于引用类型 1.非原子操作 package…

CAS算法是硬件对于并发操作的支持,其中包含了三个操作数:内存值,预估值和更新值.没当要执行更新操作时,会先在同步方法中比较内存值和预估值是否相等,如果相等才会用更新值替换内存值,否则什么也不做. package concurrent; /* * 模拟CAS算法 */ class CAS { // 内存值 private volatile int value; // 获取内存值 public synchronized int getValue() { return value; } //无论更新…

原子性 并发程序正确地执行,必须要保证原子性.可见性以及有序性.只要有一个没有被保证,就有可能会导致程序运行不正确. 原子性:一个操作或多个操作要么全部执行完成且执行过程不被中断,要么就不执行. 可见性:当多个线程同时访问同一个变量时,一个线程修改了这个变量的值,其他线程能够立即看得到修改的值. 有序性:程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行. 对于单线程,在执行代码时jvm会进行指令重排序,处理器为了提高效率,可以对输入代码进行优化,它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致,但是它…

/* * 模拟 CAS 算法 */ public class TestCompareAndSwap { public static void main(String[] args) { final CompareAndSwap cas = new CompareAndSwap(); for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { int expectedValue =…

原子变量 为了引出原子变量这个概念,我们先看一个例子. package com.ccfdod.juc; public class TestAtomicDemo { public static void main(String[] args) { AtomicDemo ad = new AtomicDemo(); for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(ad).start(); } } } class AtomicDemo implements Runn…

CAS算法 CAS(compare-and-swap)是一种硬件对并发的支持,针对多处理器操作而设计的处理器中的一种特殊指令,用于管理对共享数据的并发访问. CAS是一种无锁非阻塞算法的实现. CAS 包含了 3 个操作数: 需要读写的内存值V 进行比较的值A 拟写入的新值B 当且仅当V的值等于A时,CAS通过原子方式用新值更新V的值,否则不会执行任何操作. CAS操作过程如下所示 CAS算法模拟 /** * 模拟CAS算法 * * Created by 吴海飞 on 2017-1-22. */…

/** * CAS(Compare-And-Swap)算法保证了数据的原子性 * CAS算法是硬件对于并发操作共享数据的支持 * CAS包含了3个操作数: * 内存值 V 看成两步 读取内存值为1步 * * 预估值 A 后面两步同时发生 * 更新值 B * 当且仅当V == A时,V = B,否则不做任何操作 * 下面用Java锁模拟CAS算法: */ public class CAS { private int value =0; public CAS() { } public CAS(int…

背景 ​ 最近有一个场景遇到了数据库的并发问题.现在先由我来抽象一下,去掉不必要的繁杂业务. ​ 数据库表book存储着每本书的阅读量,一开始数据库是空的,不存在任何的数据.当用户访问接口的时候,判断表book是否存在此书的记录,如果不存在,即插入一条新记录,而且阅读量设置为1:当下个用户再阅读此书时,再调用接口就直接将此书的阅读量增加1,而不用再插入新记录. 并发下出现的问题 ​ 下面看一下伪代码: public void addOrUpdateBook{ Book oldBook = thi…

package com.wf.zhang.juc; /* * 模拟 CAS 算法 */ public class TestCompareAndSwap { public static void main(String[] args) { final CompareAndSwap cas = new CompareAndSwap(); for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void r…