原子类解决i++问题 import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; /** * 一个完整的i++,多线程并发安全问题演示.及使用java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger解决方案. * @author jie * */ public class Counter { public static void main(String[] args) { //定义并发线程数量 int threadCount =…

本文来源于微信公众号[胖滚猪学编程].转载请注明出处 在漫画并发编程系统博文中,我们讲了N篇关于锁的知识,确实,锁是解决并发问题的万能钥匙,可是并发问题只有锁能解决吗?今天要出场一个大BOSS:CAS无锁算法,可谓是并发编程核心中的核心! 温故 首先我们再回顾一下原子性问题的原因,参考[漫画]JAVA并发编程 如何解决原子性问题. 两个线程同时把count=0加载到自己的工作内存,线程B先执行count++操作,此时主内存已经变化成了1,但是线程A依旧以为count=0,这是导致问题的根源. 所…

原子类java.util.concurrent.atomic.*原理分析 在并发编程下,原子操作类的应用可以说是无处不在的.为解决线程安全的读写提供了很大的便利. 原子类保证原子的两个关键的点就是:可见性和写数据一致性. 对修改可见 使用volatile来保证读取到最新的数据. volatile语义: 用简单的文字来讲,volatile保证了Java共享变量在多线程环境下对读可见的特性.因为它不是Java语言级别的锁,所以不会造成上下文切换,使用恰当的情况下比锁有更好的性能. 底层原理: vol…

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…

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…

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…

在谈谈java中的volatile一文中,我们提到过并发包中的原子类可以解决类似num++这样的复合类操作的原子性问题,相比锁机制,使用原子类更精巧轻量,性能开销更小,本章就一起来分析下原子类的实现机理. 悲观的解决方案(阻塞同步) 我们知道,num++看似简单的一个操作,实际上是由1.读取 2.加一 3.写入 三步组成的,这是个复合类的操作(所以我们之前提到过的volatile是无法解决num++的原子性问题的),在并发环境下,如果不做任何同步处理,就会有线程安全问题.最直接的处理方式就是加锁…

原子类操作 既然强调了并发访问,那么就必须考虑操作系统位数:32位操作系统还是64位操作系统,对于long型数据类型而言,是64位的.但是如果现在项目运行在32位系统上,则long型数据会占用32位空间进行数据的保存. 如果现在每一个程序类里面都去使用long类型,那么进行处理的时候都需要手动进行volatile配置,那样就太麻烦了. 为了解决这样的问题,在juc里面提供了一个atomic子包,这个子包里面保存的都是原子性的操作数据,也就是说里面包含的数据类型都使用volatile进行声明. 原…

原子类 Java从JDK 1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包(以下简称Atomic包),这个包中 的原子操作类提供了一种用法简单.性能高效.线程安全地更新一个变量的方式. 因为变量的类型有很多种,所以在Atomic包里一共提供了13个类,属于4种类型的原子更 新方式,分别是原子更新基本类型.原子更新数组.原子更新引用和原子更新属性(字段). Atomic包里的类基本都是使用Unsafe实现的包装类 java.util.concurrent.atomic中的类…

一 什么是原子类? 所谓原子类必然是具有原子性的类,原子性操作--原子操作,百度百科中给的定义如下 "原子操作(atomic operation)是不需要synchronized",这是Java多线程编程的老生常谈了.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 (切[1]  换到另一个线程). 顾名思义,原子类就是一个一旦被执行就不能中断的类. 二 为什么需要原子类? 在看为什么需要原子类之前,我们看看…

概览 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,中间不会有任何线程上下文切换. 原子操作可以是一个步骤,也可以是多个操作步骤,但是其顺序不可以被打乱,也不可以被切割而只执行其中的一部分,将整个操作视作一个整体是原子性的核心特征. 在java中提供了很多原子类,笔者在此主要把这些原子类分成四大类. 原子更新基本类型或引用类型 如果是基本类型,则替换其值,如果是引用,则替换其引用地址,这些类主要有: (1)AtomicBoolean 原子更新布尔类型,内部使用in…

JUC中的原子类是依靠volatile变量和Unsafe类中的CAS函数实现的. 1. volatile变量的特性 内存可见性(当一个线程修改volatile变量的值后,另一个线程就可以实时看到此变量的更新值,也可以理解为敏感性) 禁止指令重排(位于volatile变量之前的变量执行先于volatile变量执行,volatile之后的变量执行在volatile变量之后) 2. CAS函数保证数据更新的原子性 CAS是Unsafe 类中定义的函数,它只有如下三种形式: public final n…

今天我们介绍原子类的最后一个类型--对象的属性修改类型: AtomicIntegerFieldUpdater,AtomicLongFieldUpdater,AtomicReferenceFieldUpdater.有了这几个方法,普通的变量也能享受原子操作了. 1. 开胃菜 由API我们知道AtomicIntegerFieldUpdater,AtomicLongFieldUpdater,AtomicReferenceFieldUpdater通过反射原子更新对象的字段,既然他们的作用是更新字段我们知…

这一节我们将探讨引用类型原子类:AtomicReference, AtomicStampedRerence, AtomicMarkableReference.AtomicReference的使用非常简单,根据API我们就可以知道如何用,但是后两个从名字上看起来感觉是很难的样子,其实只是他的样子长得有点吓人,并且确实发挥了很大的作用(解决了ABA问题).所以并没有那么可怕,就让我们一起来克服困难吧. 1.AtomicReference简介 AtomicReference的使用非常简单,首先我们来看…

背景 多线程更新变量的值,可能得不到预期的值,当然增加syncronized关键字可以解决线程并发的问题. 这里提供另外一种解决问题的方案,即位于 java.util.concurrent.atomic包下的原子操作类,提供了一种用法简单,性能高效,线程安全的更新变量的方式. 其它两个附带的类顺带看了一下: LongAddr 多线程先的sum操作 LongAccomulator 多线程下的函数式操作,性能低于AtomicLong,主要是函数式的支持: 简单分类: 基本类型原子类 使用原子的方式更…

在分析原子类之前,先来了解CAS操作 CAS CAS,compare and swap的缩写,中文翻译成比较并交换. CAS 操作包含三个操作数 —— 内存位置(V).预期原值(A)和新值(B).如果内存位置的值与预期原值相匹配,那么处理器会自动将该位置值更新为新值 .否则,处理器不做任何操作. 无论哪种情况,它都会在 CAS 指令之前返回该 位置的值.(在 CAS 的一些特殊情况下将仅返回 CAS 是否成功,而不提取当前 值.) CAS 有效地说明了“我认为位置 V 应该包含值 A:如果包含该…

[概述] 乐观锁采用的是一种无锁的思想,总是假设最好的情况,认为一个事务在读取数据的时候,不会有别的事务对数据进行修改,只需要在修改数据的时候判断原数据数据是否已经被修改了.JDK 中 java.util.concurrent.atomic 包下提供的原子类就是基于乐观锁的思想实现的,具体的实现主要依赖于 sun.misc.Unsafe 类提供的 CAS(Compare And Swap) 算法实现. [CAS 算法] Compare And Swap,顾名思义,先比较然后交换.CAS 算法主要…

CAS(Compare and Swap),即比较并替换,实现并发算法时常用到的一种技术. CAS 的思想很简单:三个参数,一个当前内存值 V.旧的预期值 A.即将更新的值 B,当且仅当预期值 A 和内存值 V 相同时,将内存值修改为 B 并返回 true,否则什么都不做,并返回 false. 和 CAS 相关的一个概念是原子操作.原子操作是不可被中断的一个或一系列操作.而 CAS 则是 Java 中保证原子操作的一种方式. 从 Java1.5 开始,JDK 的并发包里就提供了一些类来支持原子操…

1 Atomic 原子类介绍 Atomic 翻译成中文是原子的意思.在化学上,我们知道原子是构成一般物质的最小单位,在化学反应中是不可分割的.在我们这里 Atomic 是指一个操作是不可中断的.即使是在多个线程一起执行的时候,一个操作一旦开始,就不会被其他线程干扰. 所以,所谓原子类说简单点就是具有原子/原子操作特征的类. 并发包 java.util.concurrent 的原子类都存放在java.util.concurrent.atomic下,如下图所示. 根据操作的数据类型,可以将JUC包中…

前言 为保证计数器中count=+1的原子性,我们在前面使用的都是synchronized互斥锁方案,加锁独占访问的方式未免太过霸道,于是我们来介绍另一种解决原子性问题的无锁方案:原子变量.在正式介绍原子变量之前,我们先来总结下锁的不足,然后深入介绍原子变量. 锁的劣势 通过对共享变量加锁,使得获取到锁的线程可以采用独占方式来访问共享变量,并且对变量的修改对随后获取这个锁的其他线程都是可见的(Happens-Before规则). 当多个线程同时请求锁时,对于没有获取到锁的线程将有可能被挂起并且在…

    使用锁能解决并发时线程安全性,但锁的代价比较大,而且降低性能.有些时候可以使用原子类(juc-atomic包中的原子类).还有一些其他的非加锁式并发处理方式,我写这篇文章来源于Java中有哪些无锁技术来解决并发问题的思考. 1.原子类场景 刚才说了,原子类是在不加锁的情况下,实现并发安全.我们知道锁synchronized/lock能实现并发安全的三点要求:原子性.可见性和有序性.而原子类顾名思义可以保证原则性其他两点不能确定(我是边想边写的,后面我会给出结论). 好吧,写不下去了,还是…

众所周知,i++分为三步: 1. 读取i的值 2. 计算i+1 3. 将计算出i+1赋给i 可以使用锁来保持操作的原子性和变量可见性,用volatile保持值的可见性和操作顺序性: 从一个小例子引发的JAVA内存可见性的简单思考和猜想以及DCL单例模式中的VOLATILE的作用:https://www.cnblogs.com/theRhyme/p/12145461.html: 如果仅仅是计算操作,我们自然就想到了java.util.concurrent.atomic包下的原子类,则不必考虑锁的升…

一:CAS简介 CAS:Compare And Swap(字面意思是比较与交换),JUC包中大量使用到了CAS,比如我们的atomic包下的原子类就是基于CAS来实现.区别于悲观锁synchronized,CAS是乐观锁的一种实现,在某些场合使用它可以提高我们的并发性能. 在CAS中,主要是涉及到三个操作数,所期盼的旧值.当前工作内存中的值.要更新的值,仅当所期盼的旧值等于当前值时,才会去更新新值. 二:CAS举例 比如当如下场景,由于i++是个复合操作,读取.自增.赋值三步操作,因此在多线程条…

原子类AtomicInteger的ABA问题 连环套路 从AtomicInteger引出下面的问题 CAS -> Unsafe -> CAS底层思想 -> ABA -> 原子引用更新 -> 如何规避ABA问题 ABA问题是什么 狸猫换太子 假设现在有两个线程,分别是T1 和 T2,然后T1执行某个操作的时间为10秒,T2执行某个时间的操作是2秒,最开始AB两个线程,分别从主内存中获取A值,但是因为B的执行速度更快,他先把A的值改成B,然后在修改成A,然后执行完毕,T1线程在1…

Atomic原子类 Atomic原子类位于并发包java.util.concurrent下的java.util.concurrent.Atomic中. 1. 原子更新基本类型类 使用原子方式更新基本数据类型,Atomic提供以下3个类 AtomicInteger:原子更新整型 AtomicBoolean:原子更新布尔型 AtomicLong:原子更新长整型 以AtomicInteger为例进行介绍: // 获取index = i位置元素的值 public final int get(int i)…

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…

目录 JUC包-原子类 为什么需要JUC包中的原子类 原子类原理(AtomicInteger为例) volatile CAS CAS的缺点 ABA问题 什么是ABA问题 ABA问题的解决办法 JUC包-原子类 为什么需要JUC包中的原子类 首先,一个简单的i++可以分为三步: 读取i的值 计算i+1 将计算出i+1赋给i 这就无法保证i++的原子性,即在i++过程中,可能会出现其他线程也读取了i的 值,但读取到的不是更改过后的i的值. 原子类原理(AtomicInteger为例) 原子类的原子性…

当一个处理器想要更新某个变量的值时,向总线发出LOCK#信号,此时其他处理器的对该变量的操作请求将被阻塞,发出锁定信号的处理器将独占共享内存,于是更新就是原子性的了. 1.compareAndSet----比较并交换 AtomicInteger.conpareAndSet(int expect, indt update) public final boolean compareAndSet(int expect, int update) { return unsafe.compareAndSwa…

原子操作(atomic operation)意为"不可被中断的一个或一系列操作" . 处理器使用基于对缓存加锁或总线加锁的方式来实现多处理器之间的原子操作. 在 Java 中可以通过锁和循环 CAS 的方式来实现原子操作. CAS 操作-- Compare & Set,或是 Compare & Swap,现在几乎所有的 CPU 指令都支持 CAS 的原子操作. 原子操作是指一个不受其他操作影响的操作任务单元.原子操作是在多线程环境 下避免数据不一致必须的手段. int+…

1)解决并发不是用锁就能解决吗,那SDK干嘛还要搞个原子类出来? 锁虽然能解决,但是加锁解锁始终还是对性能是有影响的,并且使用不当可能会造成死锁之类的问题. 2)原子类是怎样使用的,比如说我要实现一个线程安全的累加器?  public class Test {   AtomicLong count =      new AtomicLong(0); // 原子类变量count   void add10K() {     int idx = 0;     while(idx++ < 10000)…