文档章节

身为JAVA工作者必须了解的实战知识(十四)

 叶荷
发布于 2017/08/31 20:09
字数 1594
阅读 9
收藏 0

一、锁的劣势

锁定后如果未释放,再次请求锁时会造成阻塞,多线程调度通常遇到阻塞会进行上下文切换,造成更多的开销。

在挂起与恢复线程等过程中存在着很大的开销,并且通常存在着较长时间的中断。

锁可能导致优先级反转,即使较高优先级的线程可以抢先执行,但仍然需要等待锁被释放,从而导致它的优先级会降至低优先级线程的级别。

二、硬件对并发的支持

处理器填写了一些特殊指令,例如:比较并交换、关联加载/条件存储。

1 比较并交换

CAS的含义是:“我认为V的值应该为A,如果是,那么将V的值更新为B,否则不需要修改告诉V的值实际为多少”。CAS是一项乐观锁技术。

模拟CAS操作例子:

[java]view plaincopy

print?

@ ThreadSafe

publicclassSimulatedCAS {

@ GuardeBy("this")privateintvalue ;

publicsynchronizedintget(){

returnvalue ;

}

publicsynchronizedintcompareAndSwap(intexpectedValue,intnewValue){

intoldValue = value ;

if(oldValue == expectedValue)

value = newValue;

returnoldValue;

}

publicsynchronizedbooleancompareAndSet(intexpectedValue,intnewValue){

return(expectedValue == compareAndSwap(expectedValue, newValue));

}

}

2 非阻塞的计数器

基于CAS实现的非阻塞计数器

[java]view plaincopy

print?

@ ThreadSafe

publicclassCasCounter {

privateSimulatedCAS value ;

publicintgetValue(){

returnvalue .get();

}

publicintincrement(){

intv;

do{

v = value .get();

}while(v != value .compareAndSwap(v, v +1));

returnv +1;

}

}

CAS的主要缺点是:它将使调度者处理竞争问题(通过重试、回退、放弃),而在使用锁中能自动处理竞争问题(线程在获得锁之前将一直阻塞)。

3 JVM对CAS的支持

[java]view plaincopy

print?

java.util.concurrent.atomic 类的小工具包,支持在单个变量上解除锁的线程安全编程。

AtomicBoolean 可以用原子方式更新的boolean值。

AtomicInteger 可以用原子方式更新的int值。

AtomicIntegerArray 可以用原子方式更新其元素的int数组。

AtomicIntegerFieldUpdater 基于反射的实用工具,可以对指定类的指定volatileint字段进行原子更新。

AtomicLong 可以用原子方式更新的long值。

AtomicLongArray 可以用原子方式更新其元素的long数组。

AtomicLongFieldUpdater 基于反射的实用工具,可以对指定类的指定volatilelong字段进行原子更新。

AtomicMarkableReference AtomicMarkableReference 维护带有标记位的对象引用,可以原子方式对其进行更新。

AtomicReference 可以用原子方式更新的对象引用。

AtomicReferenceArray 可以用原子方式更新其元素的对象引用数组。

AtomicReferenceFieldUpdater 基于反射的实用工具,可以对指定类的指定volatile字段进行原子更新。

AtomicStampedReference AtomicStampedReference 维护带有整数“标志”的对象引用,可以用原子方式对其进行更新。

三、原子变量类

1 原子变量是一种“更好的volatile”

通过CAS来维持包含多个变量的不变性条件例子:

[java]view plaincopy

print?

importjava.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

publicclassCasNumberRange {

privatestaticclassIntPair{

finalintlower ;// 不变性条件: lower <= upper

finalintupper ;

publicIntPair(intlower,intupper) {

this.lower = lower;

this.upper = upper;

}

}

privatefinalAtomicReference values =

newAtomicReference(newIntPair(0,0));

publicintgetLower(){

returnvalues .get(). lower;

}

publicintgetUpper(){

returnvalues .get(). upper;

}

publicvoidsetLower(inti){

while(true){

IntPair oldv = values .get();

if(i > oldv.upper ){

thrownewIllegalArgumentException("Cant't set lower to "+ i +" > upper");

}

IntPair newv =newIntPair(i, oldv.upper );

if(values .compareAndSet(oldv, newv)){

return;

}

}

}

// 对setUpper采用类似的方法

}

2 性能比较:锁与原子变量

使用ReentrantLock、AtomicInteger、ThreadLocal比较,通常情况下效率排序是ThreadLocal > AtomicInteger > ReentrantLock。

四、非阻塞算法

1 非阻塞的栈

[java]view plaincopy

print?

importjava.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

publicclassConcurrentStack {

privateAtomicReference> top =newAtomicReference>();

publicvoidpush(E item){

Node newHead =newNode(item);

Node oldHead;

do{

oldHead = top .get();

newHead. next = oldHead;

}while(!top .compareAndSet(oldHead, newHead));

}

publicE pop(){

Node oldHead;

Node newHead;

do{

oldHead = top .get();

if(oldHead ==null) {

returnnull;

}

newHead = oldHead. next ;

}while(!top .compareAndSet(oldHead, newHead));

returnoldHead.item ;

}

privatestaticclassNode{

publicfinalE item;

publicNode next ;

publicNode(E item){

this.item = item;

}

}

}

2 非阻塞的链表

CAS基本使用模式:在更新某个值时存在不确定性,以及在更新失败时重新尝试。

[java]view plaincopy

print?

importjava.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

@ ThreadSafe

publicclassLinkedQueue {

privatestaticclassNode{

finalE item;

finalAtomicReference> next;

publicNode(E item, Node next){

this.item = item;

this.next =newAtomicReference>(next);

}

}

privatefinalNode dummy =newNode(null,null);

privatefinalAtomicReference> head =

newAtomicReference>(dummy);

privatefinalAtomicReference> tail =

newAtomicReference>(dummy);

publicbooleanput(E item){

Node newNode =newNode(item,null);

while(true){

Node curTail = tail.get();

Node tailNext = curTail.next.get();

if(curTail == tail.get()){

if(tailNext !=null){

// 队列处于中间状态,推进尾节点

tail.compareAndSet(curTail, tailNext);

}else{

// 处于稳定状态, 尝试插入新节点

if(curTail.next.compareAndSet(null, newNode)){

// 插入操作成功,尝试推进尾节点

tail.compareAndSet(curTail, tailNext);

returntrue;

}

}

}

}

}

}

3 原子的域更新器

原子的域更新器类表示有volatile域的一种基于反射的“视图”,从而能够在已有的volatile域上使用CAS

[java]view plaincopy

print?

privatestaticclassNode{

privatefinalE item;

privatevolatileNode next;

publicNode(E item){

this.item = item;

}

}

privatestaticAtomicReferenceFieldUpdater nextUpdater

= AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(Node.class, Node.class,"next");

4 ABA问题

处理V的值首先由A变成B,再由B变成A的问题。

好了同学们,我能介绍的也都全部介绍完给你们了,如果下获得更多JAVA教学资源,可以选择来我们这里共同交流,群:240448376,很多大神在这里切磋学习,不懂可以直接问,晚上还有大牛免费直播教学。

注:加群要求

1、具有一定工作经验的,面对目前流行的技术不知从何下手,需要突破技术瓶颈的可以加,有些应届生和实习生也可以加。

2、在公司待久了,过得很安逸,但跳槽时面试碰壁。需要在短时间内进修、跳槽拿高薪的可以加。

3、如果没有工作经验,但基础非常扎实,对java工作机制,常用设计思想,常用java开发框架掌握熟练的,可以加。

4、觉得自己很牛B,一般需求都能搞定。但是所学的知识点没有系统化,很难在技术领域继续突破的可以加。

5.阿里Java高级大牛直播讲解知识点,分享知识,多年工作经验的梳理和总结,带着大家全面、科学地建立自己的技术体系和技术认知!

PS:现在主要讲解的内容是(反射原理枚举原理与应用注解原理常用设计模式、正规表达式高级应用、JAVA操作Office原理详解JAVA图像处理技术,等多个知识点的详解和实战)

6.小号或者小白之类加群一律不给过,谢谢。

最后,每一位读到这里的网友,感谢你们能耐心地看完。觉得对你有帮助可以给个喜欢!希望在成为一名更优秀的Java程序员的道路上,我们可以一起学习、一起进步

© 著作权归作者所有

共有 人打赏支持
粉丝 0
博文 24
码字总数 41519
作品 0
私信 提问
BAT等大厂Android面试书单和知识点清单

java是Android开发的基础,在BAT的初面中,会涉及到比较多的java基础知识,所以比较重要,下面我介绍的书籍内容是由浅到深。 1.Thinking in java:这本书被称为Java的三大圣经之一,虽然书比...

android自学
07/25
0
0
Java微信开发_00_资源汇总贴

1.微信公众平台技术文档(https://mp.weixin.qq.com/wiki?t=resource/res_main&id=mp1445241432) 2.微信企业号开发接口文档(http://qydev.weixin.qq.com/wiki/index.php?title=%E4%B8%BB%E......

rayner
2017/08/07
0
0
fbf的书单,欢迎分享,欢迎更新

本人看过的以下书值得推荐的,列出来的就是值得推荐的 这个颜色是一般推荐 这个颜色是强烈推荐 这个颜色是神作,收藏吧 物联网:生产力的变革 李虹著 开拓视野,一般 源码中国:全球IT外包新原...

fbf
2015/03/16
0
0
【有奖书评】JAVA 7来袭,还看 Java 你就OUT了

从1995年至今,Java已经超过15个年头,经过这些年的演进,Java已不仅是个程序语言,也代表了解决问题的平台(Platform),更代表了原厂、各个厂商、社群、开发者与用户沟通的成果。若仅以程序语...

louise
2012/08/31
12.4K
123
JVM系列开篇:为什么要学虚拟机?

跟许多人一样,我一开始接触 Java 虚拟机只是因为面试需要用到,所以硬着头皮看看。所以很多人对于为什么要学虚拟机这个问题,他们的答案都是:因为面试。但我经过了几年的学习和实战,我发现...

陈树义
11/06
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

为什么日志要private static final

private static final Log logger = LogFactory.getLog(SpringProperties.class); 对于使用PMD的任何人来说,如果日志记录器没有声明为静态的和final的,那么这个博客的标题就会出现在PMD错误...

stys35
6分钟前
0
0
基于深度学习模型Wide&Deep的推荐

本实验选用数据为UCI开源数据集,仅用于学习,请勿商用) Wide&Deep推荐算法出自一篇论文《Wide&Deep Learning for RecommenderSystems》,Wide&Deep由两部分组成,分别是Wide和Deep。先来说...

阿里云官方博客
9分钟前
0
0
列出文件目录结构

以下代码可快速列出所有文件夹,子文件夹下文件 用tree /f显示为树形结构 mypath = wsh.exec("cmd /c tree /f " & Chr(34) & mypath & Chr(34)).StdOut.ReadAll 用 dir显示为长文件名结构 my...

tedzheng
11分钟前
0
0
8.05-Win10 的一些个人设置

1、隐藏 Cortana搜索框 右击任务栏 ——> 找到Cortana ——> 里面有三个选项(隐藏;显示Cortana图标;显示搜索框) ——> 选中自己所需样式 2、显示“我的电脑”等按钮 桌面右键 ——> 个性...

静以修身2025
13分钟前
0
0
windows 下 es安装ik后报错无法启动

1、没有安装分词器时可以正常启动 2、在安装分词器后就报错了 错误信息:Exception in thread "main" java.security.AccessControlException: access denied ("java.io.FilePermission" "D...

zhu_kai1
17分钟前
1
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部