在上一篇文章中,凯哥对同步组件基础框架- AbstractQueuedSynchronizer(AQS)做了大概的介绍。我们知道AQS能够通过内置的FIFO队列来完成资源获取线程的排队工作。那么AQS是怎么来维护这个排队工作的呢?今天我们就来扒一扒AQS源码。从源码中来看看是怎么维护对了的。
在Java并发编程中,根据不同维度来区分锁的话,锁可以分为十五种。ReentranckLock就是其中的多个分类。
在上一篇文章中,我们知道了非公平锁。其实Java中还存在着公平锁呢。公平二字怎么理解呢?和我们现实理解是一样的。大家去排队本着先来先得到的原则,在排队中,无论身份贵贱,一律平等对待。这是就是我们现实生活中的公平。大家都喜欢公平的。但是在Java中默认是非公平的,为什么呢?
队列大家都知道,但是在Java中队列分哪几种呢?清楚吗?都有哪些地方用到了队列呢?最常用的场景的就是消息中间件,比如各种MQ都是使用的队列来的。如果没有用过消息中间件,那么线程池应该都知道吧。线程池也就是使用队列的。还有redis也是基于队列来实现的。学完本系列教程后,对队列有了了解之后,才能更好的学习线程池相关的。所以本系列大家要好好学。
在Java并发编程中,锁是一个很重要的对象。Java中锁有两种:隐式锁和显式锁。使用synchronized关键字的锁是隐式锁。因为锁的申请和释放都是由JVM来维护的,不用我们来手动处理。使用Java并发包locks包下的锁,需要使用者手动申请和手动关闭。这种形式是显式锁。如果按照多个线程能不能共享同一个锁(资源)来分的话,可以分为独占式(排他)锁和共享锁。其中synchronized关键字的锁和ReentrantLock锁的锁都是独占式锁。
线程池参数的 workQueue 决定了缓存任务的排队策略,对于不同的业务场景,我们可以使用不同的排队策略。
在Java并发编程中,实现锁的方式有两种,分别是:可以使用同步锁(synchronized关键字的锁),还有lock接口下的锁。从今天起,凯哥将带领大家一起豪华参观(详细讲解)在Java并发包(JUC)下locks包下的体系结构。
Java并发相关组件或者技术包括:线程、线程池、阻塞队列、Future/FutureTask、Lock/Condition、Lock、AQS(队列同步器)、并发工具类、原子更新类、LockSupport、Unsafe等,下面我们以总体视角来看下这些组件之间的依赖关系。
前面文章整体介绍了秒杀系统的设计架构原则,在高并发秒杀系统架构下还存在一些个性化问题需要解决。
Java并发编程实战 01并发编程的Bug源头 Java并发编程实战 02Java如何解决可见性和有序性问题 Java并发编程实战 03互斥锁 解决原子性问题 Java并发编程实战 04死锁了怎么办
而AQS中的控制线程又是通过LockSupport类来实现的,因此可以说,LockSupport是Java并发基础组件中的基础组件。LockSupport定义了一组以park开头的方法用来阻塞当前线程,以及unpark(Thread thread)方法来唤醒一个被阻塞的线程。LockSupport提供的阻塞和唤醒方法如下:
park方法有两个参数来控制休眠多长时间,第一个参数isAbsolute表示第二个参数是绝对时间还是相对时间,单位是毫秒。
从图中,我们可以看到AbstractQueuedSynchronizer这个类很重要(在本文中,凯哥就用AQS来代替这个类)。我们先来了解这个类。对这个类了解之后,学习后面的会更容易了。
队列是一种非常实用的数据结构,类似于生活中发排队,可应用于生活,开发中各个方面,比如共享打印机(先请求先打印),消息队列。你想知道他们是怎么工作的么。那就来一起学习一下队列吧
大家还记得2013年的小米秒杀吗?三款小米手机各11万台开卖,走的都是大秒系统,3分钟后成为双十一第一家也是最快破亿的旗舰店。经过日志统计,前端系统双11峰值有效请求约60w以上的QPS ,而后端cache的集群峰值近2000w/s、单机也近30w/s,但到真正的写时流量要小很多了,当时最高下单减库存tps是红米创造,达到1500/s。
在面试的过程中有可能会问到:在Java并发编程中,锁有两种实现:使用隐式锁和使用显示锁分别是什么?两者的区别是什么?所谓的显式锁和隐式锁的区别也就是说说Synchronized(下文简称:sync)和lock(下文就用ReentrantLock来代之lock)的区别。
Semaphore信号量用来控制同时访问特定资源的线程数量,它通过协调各个线程,以保证合理地使用公共资源。
1. 一些数据2. 热点隔离3. 动静分离4. 基于时间分片削峰5. 数据分层校验6. 实时热点发现7. 关键技术优化点7.1 Java处理大并发动态请求优化7.2 同一商品大并发读问题7.3 同一数据大并发更新问题8. 大促热点问题思考
原子操作在单个任务单元中执行,而不受其他操作的干扰。在多线程环境中,原子操作是必需的,以避免数据不一致。
最初的秒杀系统的原型是淘宝详情上的定时上架功能,由于有些卖家为了吸引眼球,把价格压得很低。但这给的详情系统带来了很大压力,为了将这种突发流量隔离,才设计了秒杀系统,文章主要介绍大秒系统以及这种典型读数据的热点问题的解决思路和实践经验。
在使用C++的经历中,经常使用多线程(计算密集型),也经常会思考要如何对多线程控制,但没有采用过线程池思想的实现。 在java并发的学习过程中,了解了Java并发组件J.U.C(java.util.concurrent),包含5个包,executor就是线程池的实现类
AQS是java.util.concurrent包的核心基础组件,是实现Lock的基础。那么AQS是如何实现Lock的呢?
Java 有进阶,其名为并发,并发知识之大,一口吃不下。那好,请您多吃几口,又没说一顿吃完,细嚼慢咽才有味. 所有 Java 书籍都将并发编程放在其高级/进阶篇章中,其重要性不言而喻,学好并发也是自身走入高级行列的必备素质之一
AbstractOwnableSynchronizer AbstractQueuedLongSynchronizer AbstractQueuedSynchronizer 通常地:AbstractQueuedSynchronizer简称为AQS
信号量Semaphore是一个控制访问多个共享资源的计数器,它本质上是一个“共享锁”。 Java并发提供了两种加锁模式:共享锁和独占锁。前面LZ介绍的ReentrantLock就是独占锁。对于独占锁而言,它每次只能有一个线程持有,而共享锁则不同,它允许多个线程并行持有锁,并发访问共享资源。 独占锁它所采用的是一种悲观的加锁策略, 对于写而言为了避免冲突独占是必须的,但是对于读就没有必要了,因为它不会影响数据的一致性。如果某个只读线程获取独占锁,则其他读线程都只能等待了,这种情况下就限制了不必要的并发性,降
上节,我们初步探讨了Java并发包中的任务执行服务,实际中,任务执行服务的主要实现机制是线程池,本节,我们就来探讨线程池。 基本概念 线程池,顾名思义,就是一个线程的池子,里面有若干线程,它们的目的就是执行提交给线程池的任务,执行完一个任务后不会退出,而是继续等待或执行新任务。线程池主要由两个概念组成,一个是任务队列,另一个是工作者线程,工作者线程主体就是一个循环,循环从队列中接受任务并执行,任务队列保存待执行的任务。 线程池的概念类似于生活中的一些排队场景,比如在火车站排队购票、在医院排队挂号、在银行
在很多大厂的面试中,面试官对于并发编程的考核要求相对较高,简单来说,如果你不懂并发编程,那么你很难通过大厂高薪岗位的面试。
队列同步器AbstractQueuedSynchronizer(AQS)是用来构建锁或者其他同步组件的基础框架。该类也是其他许多同步类的基类,许多同步器通过AQS很容易构造出来(如,ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、ReentrantReadWriteLock等,Java6以前的版本还包含SynchronousQueue和FutureTask)。
乐观锁是一种乐观思想,即认为读多写少,遇到并发写的可能性低,每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据,采取在写时先读出当前版本号,然后加锁操作(比较跟上一次的版本号,如果一样则更新),如果失败则要重复读-比较-写的操作。 Java中的乐观锁基本都是通过CAS操作实现的,CAS是一种更新的原子操作,比较当前值跟传入值是否一样,一样则更新,否则失败。
本文转自:https://www.javadoop.com/post/AbstractQueuedSynchronizer#toc4
弄清楚 ThreadPoolExecutor 的原理之后,线程池的面试题都很简单。
这三种锁指的是synchronized锁的状态,Java1.6之前是基于重量级锁,Java1.6之后对synchronized进行了优化,为了减少获取和释放锁带来的性能消耗,引入了偏向锁、轻量级锁以及锁的升级机制。锁升级的路径:无锁→偏向锁→轻量级锁→重量级锁。
随着现今互联网行业的迅猛发展,其业务复杂度、并发量也在不断增加,对程序的要求变得越来越高,传统的线性模型也越来越不适用。 同时,计算机软硬件技术的发展,也为多程序同时执行提供了底层的保证,使得并发编程成为主流。 “需求端”和“供给端”都为并发编程提供了巨大的应用空间,所以并发编程已经成为一项必备技能。 而正如开篇所引用《Java并发编程实践》的那句话一样,编写正确的并发程序很难,但是比起并发程序对实际应用的性能提升、用户体验的提升,承受这点折磨是完全有必要的。 同时,并发编程模型相比于传统的线性编程模型,在设计模式和设计思想上也是有很大区别的。 可能有些程序员平常的工作并不会显式的并发相关,比如自己去写一个信号量,或者用一个线程池,但是实际上在我们的应用中却是处处都是并发的影子,学好并发编程对日常工作、对技术深造有很大帮助,即使工作中用得少,并发编程也会是面试的重要一部分。
这次给大家分享一位同学面试理想汽车的Java 后端校招一面面经,顺利通过一面了,进入二面。考察的知识点, 针对八股文的涉及的内容,我帮大家列了一下:
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:
在介绍本书单之前,我想先问一下各位读者,你们之前对于Java并发编程的了解有多少呢。经过了10多年的发展,Java Web从开发框架到社区都已经非常成熟,很多程序员都可以通过使用框架很快速地搭建起一个Java Web应用,特别是近几年SpringBoot大热,干脆连配置都不需要了解了,直接一键式编译部署运行,让Java工程师的入门成本变得越来越低。
广义上可重入锁,也叫做递归锁,指的是同一线程,外层函数获得锁之后,内层函数仍有获得该锁的代码,但不受影响。Java的ReentrantLock和synchronized都是可重入锁。
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以秒杀业务为例,10个iphone,100万人抢购,100万人同时发起请求,最终能够抢到的人也就是前面几个人,后面的基本上都没有希望了,那么我们可以通过控制并发数来实现,比如并发数控制在10个,其他超过并发数的请求全部拒绝,提示:秒杀失败,请稍后重试。
【死磕 Java 并发】系列是 LZ 在 2017 年写的第一个死磕系列,一直没有做一个合集,这篇博客则是将整个系列做一个概览。
任何限流都不是漫无目的的,也不是一个开关就可以解决的问题,常用的限流算法有:令牌桶,漏桶。在之前的文章中,也讲到过,但是那是基于单机场景来写。
AQS,即 AbstractQueuedSynchronizer,是Java并发包中的一个核心组件,它为实现依赖于先进先出 (FIFO) 等待队列的阻塞锁和相关的同步器(如信号量、事件等)提供了一个框架。
这个算法是由分布式系统大佬lamport提出的,用来解决多线程抢占资源的锁控制问题。在之前介绍数据库事务原则的时候,曾经介绍过隔离性。不仅在数据库当中,在并发系统当中,只要出现多个线程抢占一个资源的情况,就必然需要引入锁来实现隔离。保证一次只能有一个线程占有资源,防止线程之间的读写操作混乱,导致数据错误。今天讲的面包店算法,就是针对这个场景,实现线程之间隔离的。
《[死磕 java同步系列之ReentrantLock源码解析(一)——公平锁、非公平锁]》)
在我们想要谈论Java并发包(java.util.concurrent)的时候,这是一个头疼的问题,却又是每个Java工程师不得不掌握的一项技能。一直以来都想写一个Java并发包系列,无奈迟迟没有动手动脑。最近重新思考规划了自己的学习路线,决定从Java并发包开始把每个技术、原理、源码做成一个一个系列,由浅入深,由表及里。 这是Java并发包的开篇,我将大致介绍从一个较为宏观的角度来窥探Java并发包,以及这个系列的一些大致思路。 java.util.concurrent从jdk1.5开始新加入
我们的负载服务器使用的是A10,商业的负载均衡硬件,相比Nginx,虽然花不少钱,但在使用配置等方面简单,便于维护,Web服务器自然是Tomcat。这里我们优化了两件事情。
距离失业已经过去两个月了,这是小帅接到的第四次面试邀请。“回去等通知吧...”,简简单单的六个字,把小帅的心再次打入了冰窖。
最近一段时间,我对《Java并发编程实践》这本经典而又有些难懂的书籍,尝试用了一些简单有趣、通俗易懂的方式进行解读,现整理成GitBook(文末有链接),方便大家阅读。
今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点,并以文字的形式跟大家一起交流,互相学习,一个人虽可以走的更快,但一群人可以走的更远。
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