勿止于结论:持续探索与求证. 概述 为什么要使用并发 ? 有三点足够信服的理由: 性能提升.单核 CPU 的性能基本抵达瓶颈,充分挖掘多核 CPU 的能力,使得性能提升变成水平可扩展的. 事件本质.世界的事件本质上是并行和并发进行的. 响应灵敏.为了构建响应更敏捷的应用,需要异步化处理,并发必不可少. 不过,并发使用姿势不当,很容易出错,导致难以估量的损失.可谓是一把双刃剑. 最近,团队有同学踩了并发的坑.我想,要不梳理下并发的一些陷阱及相关原理和解决方案吧,以备后用. 何时使用并发 并不是在所…

Java并发机制的底层实现原理 1.volatile volatile相当于轻量级的synchronized,在并发编程中保证数据的可见性,使用 valotile 修饰的变量,其内存模型会增加一个 Lock 前缀,而这个前缀在多核处理器中带来的效果是: (1)会将处理器缓存行的数据回写到内存中: (2)同时这个操作会使其它处理器里缓存了这个内存地址的数据无效: 2.synchronized synchronized是重量级锁,其在JVM实现的原理是基于进入和退出 Monitor 对象来实现同步代…

章节介绍 这一章节主要学习java并发机制的底层实现原理.主要学习volatile.synchronized和原子操作的实现原理.Java中的大部分容器和框架都依赖于此. Java代码 ==经过编译==>Java字节码 ==通过类加载器==>JVM(jvm执行字节码)==转化为汇编指令==>CPU上执行. Java中使用的并发机制依赖于JVM的实现和CPU的指令. volatile初探 volatile是是轻量级的synchronized,它在多处理器开发中保证了共享变量的可见性.可见性…

1. 处理器实现原子操作 2. volatile /** 补充: 主要作用:内存可见性,是变量在多个线程中可见,修饰变量,解决一写多读的问题. 轻量级的synchronized,不会造成阻塞.性能比synchronized好得多,不支持原子性操作.为了保证原子性要使用atomic对象,只能保证本身方法的原子性,不能保证多次操作的原子性.(解决方法synchronized) 原理:当把变量声明为volatile类型后,编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的,因此不会将变量上的操作与其他内存操作一…

volatile的介绍: Java代码在编译后会变成Java字节码,字节码被类加载器加载到JVM里,JVM执行字节码,最终需要转化为汇编指令在CPU上执行,Java中所使用的并发机制依赖于JVM的实现和CPU的指令.本章我们将深入底层一起探索下Java并发机制的底层实现原理. 在多线程并发编程中synchronized和volatile都扮演着重要的角色,volatile是轻量级的synchronized,它在多处理器开发中保证了共享变量的“可见性”.可见性的意思是当一个线程修改一个共享变量时,…

本书部分摘自<Java 并发编程的艺术> 概述 相信大家都很熟悉如何使用 Java 编写处理并发的代码,也知道 Java 代码在编译后变成 Class 字节码,字节码被类加载器加载到 JVM 里,JVM 执行字节码,最终需要转化为汇编指令在 CPU 上执行.因此,Java 中所使用的并发机制其实是依赖于 JVM 的实现和 CPU 的指令,所以了解 Java 并发机制的底层实现原理也是很有必要的 volatile 的应用 volatile 在多处理器开发中保证了共享变量的可见性.可见性的意思是当…

1.引子 Lock接口的主要实现类ReentrantLock 内部主要是利用一个Sync类型的成员变量sync来委托Lock锁接口的实现,而Sync继承于AbstractQueuedSynchronizer,且大多数java.util.concurrent包下的并发工具类都是利用AbstractQueuedSynchronizer同步器来委托实现的,它是用来构建锁或者其他同步组件的基础框架.要想弄明白并发的原理,必须先搞清楚AbstractQueuedSynchronizer的实现机制. 可以看…

在多线程环境下,使用HashMap进行put操作时存在丢失数据的情况,为了避免这种bug的隐患,强烈建议使用ConcurrentHashMap代替HashMap. HashTable是一个线程安全的类,它使用synchronized来锁住整张Hash表来实现线程安全,即每次锁住整张表让线程独占,相当于所有线程进行读写时都去竞争一把锁,导致效率非常低下.ConcurrentHashMap可以做到读取数据不加锁,并且其内部的结构可以让其在进行写操作的时候能够将锁的粒度保持地尽量地小,允许多个修改操作…

记得刚刚开始学习Java的时候,一遇到多线程情况就是synchronized,相对于当时的我们来说synchronized是这么的神奇而又强大,那个时候我们赋予它一个名字“同步”,也成为了我们解决多线程情况的百试不爽的良药.但是,随着我们学习的进行我们知道synchronized是一个重量级锁,相对于Lock,它会显得那么笨重,以至于我们认为它不是那么的高效而慢慢摒弃它. 诚然,随着Javs SE 1.6对synchronized进行的各种优化后,synchronized并不会显得那么重了.下面…

前言 Java代码在编译后会变成Java字节码,字节码被类加载器加载到JVM里,JVM执行字节码,最终需要转化为汇编指令在CPU上执行,Java中所使用的并发机制依赖于JVM的实现和CPU的指令. 一.volatile的应用 在多线程并发编程中synchronized和volatile都扮演着重要的角色,volatile是轻量级的synchronized,它在多处理器开发中保证了共享变量的“可见性”.可见性的意思是当一个线程修改一个共享变量时,另外一个线程能读到这个修改的值.如果volatile…

二.Java并发机制底层实现原理 这里是我的<Java并发编程的艺术>读书笔记的第二篇,对前文有兴趣的朋友可以去这里看第一篇:一.并发编程的目的与挑战 有兴趣讨论的朋友可以给我留言! 1.Volatile关键字 volatile的意义与定义 volatile和synchronized这两个关键字在并发编程中都扮演着极为重要的角色,这里我会先讨论volatile. volatile是轻量级的synchronized,它在开发中保证了共享变量的可见性和与其相关指令的有序性. 可见性就是指当某个共享…

一.概述 Java代码在编译后会变成Java字节码,字节码被类加载器加载到JVM里,JVM执行字节码,最终需要转化为汇编指令在CPU上执行,Java中所使用的并发机制依赖于JVM的实现和CPU的指令. 二.volatile的应用 2.1 认识volatile volatile是轻量级的synchronized,它在多处理器开发中保证了共享变量的"可见性". 可见性的意思是当一个线程修改一个共享变量时,另外一个线程能读到这个修改的值. 如果volatile变量修饰符使用恰当的话,他比sy…

Java代码在编译后会变成Java字节码,字节码被类加载器加载到JVM里,JVM执行字节码转化为汇编指令在CPU上执行.Java中的并发机制依赖于JVM的实现和CPU的指令. Java语言规范第三版中对volatile的定义如下:Java编程语言允许线程访问共享变量,为了确保共享变量能被准确和一致的更新,线程应该确保通过排它锁单独获得这个变量.Java语言提供了volatile.若一个字段被声明为volatile,Java线程内存模型确保所有线程看到这个变量的值是一致的.volatile不会引起…

本篇继续学习AQS中的另外一个内容-Condition.想必学过java的都知道Object.wait和Object.notify,同时也应该知晓这两个方法的使用离不开synchronized关键字. synchronized是jvm级别提供的同步原语,它的实现机制隐藏在jvm实现中.作为Lock系列功能中的Condition,就是用来实现类似 Object.wait和Object.notify 对应功能的. 使用场景 为了更好的理解Lock和Condition的使用场景,下面我们先来实现这样一…

volatile是轻量级的synchronized,它在多处理器开发中保证了共享变量的"可见性".可见性是说当一个线程修改一个共享变量时,另外一个线程能读到这个修改的值. volatile的定义和实现原理 java语言规范第三版中对volatile的定义如下:Java编程语言允许线程访问共享变量,为了共享变量能被准确和一致的更新,线程应该确保通过排它锁单独获得这个变量.   instance = new Singleton();//instance是volatile共享变量 有vola…

章节介绍 本章节主要学习 Java SE 1.6 中为了减少获得锁 和 释放锁 时带来的性能消耗 而引入的偏向锁 和 轻量级锁,以及锁的存储结构 和 升级过程. synchronized实现同步的基础: Java中的每个对象都可以作为锁.具体有三种形式: (1)对于普通同步方法,锁是当前实例对象: (2)对于静态同步方法,锁是当前类的Class对象: (3)对于同步方法快,锁是Synchronized括号中配置的对象. 当一个线程试图访问同步代码块时,它首先必须得到锁,退出或者抛出异常时必须释放…

2.2 synchronized的实现原理与应用 当一个线程A执行字节码时遇到monitorenter指令时,会首先检查该指令关联的Object的对象头中的Mark Word状态. 2.2.1 如果是偏向锁 如果2bit标志位为01代表此时处于偏向锁状态. 如果2bit标志位为01且1bit的标志位为1,代表该对象此时处于偏向锁且锁被获取状态. 如果Mark Word的线程ID是当前线程的ID,代表该线程之前已经获得了该偏向锁,那么可以继续执行同步代码块 如果当前Mark Word存的线程的ID…

章节介绍 主要包括 术语定义.处理器如何实现原子操作.Java如何实现原子操作: 原子(atomic)本意是 不能再进一步分割的最小粒子,“原子操作” 意为 不可被中断的一个或一系列操作. 术语定义 自己的理解: 缓存行:缓存的最小操作单位.注意,缓存与内存是不一样的. 比较并交换:结合上一篇中CAS操作的介绍进行理解.CAS操作需要输入两个数值,一个新值A,一个旧值B,在操作期间先比较旧值B有没有发生变化,没有发生变化,才交换,发生了变化,就不交换. CPU流水线:结合生产车间的流水线,一种设…

1.20个人排队同时访问2个购票窗口,同时能购票的只有两个人,当其中一个人买票完成后,18个人中的其中一个在占用窗口进行购买. 20个人相当于20个线程,2相当于资源,当18个人等待的时候,相当于线程堵塞, 问题关键:怎么控制在统一时间的并发量为2? 在多线程程序设计中有三个同步工具需要我们掌握,分别是Semaphore(信号量),countDownLatch(倒计数门闸锁),CyclicBarrier(可重用栅栏) Semaphore是一种在多线程环境下使用的设施,该设施负责协调各个线程,以保…

浮点数会有精度损失这个在上大学的时候就已经被告知,但是至今完全没有想明白其中的原由,老师讲的时候也是一笔带过的,自己也没有好好琢磨.终于在工作的时候碰到了,于是google了一番. 问题: 对两个double类型的值进行运算,有时会出现结果值异常的问题.比如: 1 System.out.println(19.99+20); 2 System.out.println(1.0-0.66); 3 System.out.println(0.033*100); 4 System.out.println(1…

第1章 并发编程的挑战 1.1 上下文切换 CPU通过时间片分配算法来循环执行任务,任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换. 减少上下文切换的方法有4种:无锁并发编程.CAS算法.使用最少线程.使用协程. 无锁并发编程:不同线程处理不同分片的数据,如数据哈希取模分片等. CAS算法:java的Atomic包使用cas算法更新数据,不需要加锁. 使用最少线程:任务少时避免创建不需要的线程,否则大量线程会等待状态. 使用协程:在单线程里实现多任务的调度.   1.2 死锁 避免死锁的几个常用方法…

一.并发编程的挑战 上下文切换:cpu通过时间片分配算法来循环执行任务,当前任务执行一个时间片后会切换到下一个任务.但是,在切换前会保存上一个任务的状态,以便下次切换回这个任务时,可以再加载这个任务的状态.所以任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换. 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 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,尽量保证每个锁只占用一个资源 尝试使用定时锁,使用lock.tryLock(timeout)来替代使…

第2章  Java并发机制的底层实现原理 Java代码在编译后变成字节码,字节码被类加载器加载到JVM中,JVM执行字节码,最终转换为汇编指令在CPU上执行,Java中所使用的并发机制依赖于JVM的实现和CPU的指令. 2.1  volatile的应用 在并发编程中synchronized和volatile都具有重要的作用,volatile是轻量级的synchronized,保证了共享变量的可见性. 可见性的意思是当一个线程修改一个共享变量时,另外一个线程能读到这个修改的值. 如果volatil…

第一章  并发编程的挑战 需要了解的一些概念 转自 https://blog.csdn.net/TzBugs/article/details/80921351 (1) 同步VS异步 同步和异步通常用来形容一次方法调用.同步方法调用开始后,调用者必须等待被调用的方法结束后,调用者后面的代码才能执行.而异步调用,指的是,调用者不用管被调用方法是否完成,都会继续执行后面的代码,当被调用的方法完成后会通知调用者. (2) 并发与并行 并发和并行是十分容易混淆的概念.并发指的是多个任务交替进行,而并行则是…

Java线程池在实际的应用开发中十分广泛.虽然Java1.5之后在JUC包中提供了内置线程池可以拿来就用,但是这之前仍有许多老的应用和系统是需要程序员自己开发的.因此,基于线程池的需求背景.技术要求了解线程池原理和实现,一方面可以更为深刻理解Java多线程开发,有助于解决业务系统中因为线程问题所产生的bug:另一方面也有利于对遗留代码的重构. 如果需要先行了解Java并发编程的基础知识,可参考以下随笔: 1. Java并发编程之线程创建和启动(Thread.Runnable.Callable和F…

来源:http://www.jianshu.com/p/5f499f8212e7 引言 本文试图从一个更高的视角来总结Java语言中的并发编程内容,希望阅读完本文之后,可以收获一些内容,至少应该知道在Java中做并发编程实践的时候应该注意什么,应该关注什么,如何保证线程安全,以及如何选择合适的工具来满足需求. 当然,更深层次的内容就会涉及到JVM层面的知识,包括底层对Java内存的管理,对线程的管理等较为核心的问题,当然,本文的定位在于抽象与总结,更为具体而深入的内容就需要自己去实践,考虑到可能…

本文简要介绍Java并发编程方面常用的类和集合,并介绍下其实现原理. AtomicInteger 可以用原子方式更新int值.类 AtomicBoolean.AtomicInteger.AtomicLong 和 AtomicReference 的实例各自提供对相应类型单个变量的访问和更新.基本的原理都是使用CAS操作: boolean compareAndSet(expectedValue, updateValue); 如果此方法(在不同的类间参数类型也不同)当前保持expectedValue,…

Java语言规范第三版中对volatile的定义如下: Java编程语言允许线程访问共享变量,为了确保共享变量能被准确和一致性的更新,线程应该确保通过排他锁 单独获得这个变量. volatile有时候比锁更加方便,比如一个字段被声明成volatile,Java线程内存模型确保所有线程看到这个变量的 值是一致性的. volatile是如何来保证可见性的?  需要查看Java代码转换成汇编代码之后,具体执行的过程可参考<Java并发编程的艺术> 第二章,或者其他资料.(主要是我对汇编不太熟) 还涉…

Java并发编程系列: Java 并发编程:核心理论 Java并发编程:Synchronized及其实现原理 Java并发编程:Synchronized底层优化(轻量级锁.偏向锁) Java 并发编程:线程间的协作(wait/notify/sleep/yield/join) Java 并发编程:volatile的使用及其原理 一.Synchronized的基本使用 Synchronized是Java中解决并发问题的一种最常用的方法,也是最简单的一种方法.Synchronized的作用主要有三个:…

  通过前面一章我们了解了synchronized是一个重量级的锁,虽然JVM对它做了很多优化,而下面介绍的volatile则是轻量级的synchronized.如果一个变量使用volatile,则它比使用synchronized的成本更加低,因为它不会引起线程上下文的切换和调度.Java语言规范对volatile的定义如下: Java编程语言允许线程访问共享变量,为了确保共享变量能被准确和一致地更新,线程应该确保通过排他锁单独获得这个变量. 上面比较绕口,通俗点讲就是说一个变量如果用volat…