本栏目Java开发岗高频面试题主要出自以下各技术栈:Java基础知识、集合容器、并发编程、JVM、Spring全家桶、MyBatis等ORMapping框架、MySQL数据库、Redis缓存、RabbitMQ消息队列、Linux操作技巧等。
阻塞队列在并发编程非常常用,被广泛使用在“生产者-消费者”问题中。接下来两篇文章就来详细介绍阻塞队列。本文是阻塞队列上篇。
哈喽,我是子牙。十余年技术生涯,一路披荆斩棘从技术小白到技术总监到JVM专家到创业。技术栈如汇编、C语言、C++、Windows内核、Linux内核。特别喜欢研究虚拟机底层实现,对JVM有深入研究。分享的文章偏硬核,很硬的那种。
线程(thread)技术早在60年代就被提出,但真正应用多线程到操作系统中去,是在80年代中期,solaris是这方面的佼佼者。传统的Unix也支持线程的概念,但是在一个进程(process)中只允许有一个线程,这样多线程就意味着多进程。现在,多线程技术已经被许多操作系统所支持,包括Windows/NT,当然,也包括Linux。 为什么有了进程的概念后,还要再引入线程呢?使用多线程到底有哪些好处?什么的系统应该选用多线程?我们首先必须回答这些问题。 使用多线程的理由之一是和进程相比,它是一种非常”节俭”的多任务操作方式。我们知道,在Linux系统下,启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间,建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段,这是一种”昂贵”的多任务工作方式。而运行于一个进程中的多个线程,它们彼此之间使用相同的地址空间,共享大部分数据,启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间,而且,线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。据统计,总的说来,一个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右,当然,在具体的系统上,这个数据可能会有较大的区别。 使用多线程的理由之二是线程间方便的通信机制。对不同进程来说,它们具有独立的数据空间,要进行数据的传递只能通过通信的方式进行,这种方式不仅费时,而且很不方便。线程则不然,由于同一进程下的线程之间共享数据空间,所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用,这不仅快捷,而且方便。当然,数据的共享也带来其他一些问题,有的变量不能同时被两个线程所修改,有的子程序中声明为static的数据更有可能给多线程程序带来灾难性的打击,这些正是编写多线程程序时最需要注意的地方。 除了以上所说的优点外,不和进程比较,多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式,当然有以下的优点: 1) 提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义,当一个操作耗时很长时,整个系统都会等待这个操作,此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操作,而使用多线程技术,将耗时长的操作(time consuming)置于一个新的线程,可以避免这种尴尬的情况。 2) 使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时,不同的线程运行于不同的CPU上。 3) 改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程,成为几个独立或半独立的运行部分,这样的程序会利于理解和修改。 下面我们先来尝试编写一个简单的多线程程序。
所谓锁的策略就是指如何实现锁。Java、MySQL、Go、C++等等都有类似的锁策略。
阻塞指的是暂停一个线程的执行以等待某个条件发生(如某资源就绪),学过操作系统的同学对它一 定已经很熟悉了。Java 提供了大量方法来支持阻塞,下面让我们逐一分析。
AQS是AbstractQueuedSynchronizer的简写,中文名应该叫抽象队列同步器(我给的名字,哈哈),出生于Java 1.5。
首先和Synchronized(可以参考) 的不同之处,Lock完全用Java写成,在java这个层面是无关JVM实现的。其实现都依赖java.util.concurrent.AbstractQueuedSynchronizer类,简称AQS。
C++语言并不支持多线程,C++的多线程编程是通过调用操作系统的低层函数实现的,常见的操作系统平台有MS的Windows、UNIX、LINUX、Open Solaris,C、C++都可以很好调用系统函数实现多线程。
CountDownLatch是一个同步工具类,它允许一个或多个线程一直等待,直到其他线程的操作执行完后再执行。
Java并发编程:多线程如何实现阻塞与唤醒 说到suspend与resume组合有死锁倾向,一不小心将导致很多问题,甚至导致整个系统崩溃。接着看另外一种解决方案,我们可以使用以对象为目标的阻塞,即利用Object类的wait()和notify()方法实现线程阻塞。当线程到达监控对象时,通过wait方法会使线程进入到等待队列中。而当其它线程调用notify时则可以使线程重新回到执行队列中,得以继续执行
(3)LinkedBlockingQueue相比ArrayBlockingQueue有什么改进?
思考题:1、说说进程,线程,协程之间的区别 思考题:希望大家积极的思考,并且可以踊跃的说出自己的想法,想法不管对与错,只要说出来就是一种提高,所以,希望小伙伴们可以把自己的想法在留言区给出,这样大家也
偏向锁就是在运行过程中,对象的锁偏向某个线程。即在开启偏向锁机制的情况下,某个线程获得锁,当该线程下次再想要获得锁时,不需要重新申请获得锁(即忽略synchronized关键词),直接就可以执行同步代码,比较适合竞争较少的情况。
在 JDK 1.8 引入 StampedLock,可以理解为对 ReentrantReadWriteLock 在某些方面的增强,在原先读写锁的基础上新增了一种叫乐观读(Optimistic Reading)的模式。该模式并不会加锁,所以不会阻塞线程,会有更高的吞吐量和更高的性能,并发编程实战笔记也值得看看。
为了解决原子性的问题,Java加入了锁机制,同时保证了可见性和顺序性。JDK1.5的并发包中新增了Lock接口以及相关实现类来实现锁功能,比synchronized更加灵活,开发者可根据实际的场景选择相应的实现类。
如果代码能够在某个操作正常完全之前置入“完成”状态,那么这个操作就称为可取消的。java中提供了协作式机制,使请求取消的任务和代码遵循一种协商好的协议。
并发编程中常遇到这种情况,一个线程需要等待另外多个线程执行后再执行。遇到这种情况你一般怎么做呢?今天就介绍一种JDk提供的解决方案来优雅的解决这一问题,那就是倒计时器CountDownLatch。本文将分以下两部分介绍:
阻塞队列在并发编程非常常用,被广泛使用在“生产者-消费者”问题中。本文是阻塞队列下篇。
进程与线程之间是有区别的,不过linux内核只提供了轻量进程的支持,未实现线程模型。Linux是一种“多进程单线程”的操作系统。Linux本身只有进程的概念,而其所谓的“线程”本质上在内核里仍然是进程。
ReentrantLock在并发情况下只允许单个线程执行受保护的代码,而在大部分应用中都是读多写少,所以,如果使用ReentrantLock实现这种对共享数据的并发访问控制,将严重影响整体的性能。ReentrantReadWriteLock中提供的读取锁(ReadLock)可以实现并发访问下的多读,写入锁(WriteLock)可以实现每次只允许一个写操作。但是,在它的实现中,读、写是互斥的,即允许多读,但是不允许读写和写读同时发生。
在并发编程中,锁是保证线程安全的重要机制。然而,传统的锁在高并发场景下性能可能受到限制。为了解决这个问题,JUC引入了锁升级的概念,通过在运行时动态调整锁的状态,提升并发性能。前面我们分别介绍了无锁,偏向锁,轻量级锁,自旋锁,重量级锁的知识。这些其实就是JUC中对锁的优化而会转换的几种状态,也就是我们经常听到的锁升级。
概述 最近在开发过程中,遇到一个问题线程优先级翻转的问题。那什么原因导致优先级翻转呢? 在RTOS开发中,优先级翻转问题也是值得我们去关注留意的。避免代码瘫痪。 什么是优先级翻转 所谓的优先级翻转问题:即当一个高优先级线程通过信号量机制访问共享资源时,该型号量以被一个低优先级线程占有,而这个低优先级的任务在访问共享资源时可能又被一个中等优先级任务抢占。从上面的描述,高优先级线程被许多较低优先级的任务阻塞,导致高优先级的实时性得不到保证。 举例:有三个线程分别为:A、B、C。优先级A > B > C,线程A和
前面我们介绍了偏向锁,轻量级锁,自旋锁相关知识。初次之外,锁升级过程还会涉及到重量级锁。重量级锁是并发编程中常用的同步机制之一,它能够确保对共享资源的互斥访问,但由于其较高的开销,需要在合适的场景中使用。今天我们就来深入聊聊关于重量级锁,以及他的原理和性能分析。
Java多线程开发中,如果涉及到共享资源操作场景,那就必不可少要和Java锁打交道。
threading模块基于Java线程模型设计。不过Java中锁和条件变量是每个对象的基本行为,在python中却是单独的对象。python的Thread类行为是Java的Thread类行为的子集,目前尚不支持优先级、线程组,线程无法销毁、停止、暂停、恢复或中断。Java中Thread类的静态方法在Python中映射为模块级的函数。
synchronized在JVM中通过 monitorenter指令和 monitorexit指令来进入和退出同步代码块
主要问了 java基础,数据库,Linux和算法。一面问得很基础..... 1.自我介绍 2.Java基础: Integer和int区别, Integer内部怎么实现的。 描述一下继承,为什么
Redis的网络I/O和KV对读写都由主线程完成。若在主线程执行操作耗时太长,就会引起主线程阻塞。但Redis既有服务客户端请求的键值对增删改查操作,也有保证可靠性的持久化操作,还有主从复制时的数据同步操作。哪些会引起阻塞?
在Java中,线程可以通过等待/通知机制来实现线程之间的协作和同步。当一个线程需要等待另一个线程的某个条件满足时,可以调用wait()方法进入阻塞状态,并释放所持有的锁。而当条件满足后,可以通过notify()或notifyAll()方法来唤醒正在等待的线程,使其重新进入运行状态。
简而言之,进程是程序运行和资源分配的基本单位,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存资源,减少切换次数,从而效率更高.线程是进程的一个实体,是cpu调度和分派的基本单位,是比程序更小的能独立运行的基本单位.同一进程中的多个线程之间可以并发执行.
在 JDK 1.8 引入 StampedLock,可以理解为对 ReentrantReadWriteLock 在某些方面的增强,在原先读写锁的基础上新增了一种叫乐观读(Optimistic Reading)的模式。该模式并不会加锁,所以不会阻塞线程,会有更高的吞吐量和更高的性能。
⾸先不管是公平锁和⾮公平锁,它们的底层实现都会使⽤AQS来进⾏排队,它们的区别在于:线程在使⽤lock()⽅法加锁时,如果是公平锁,会先检查AQS队列中是否存在线程在排队,如果有线程在排队,则当前线程也进⾏排队,如果是⾮公平锁,则不会去检查是否有线程在排队,⽽是直接竞争锁。不管是公平锁还是⾮公平锁,⼀旦没竞争到锁,都会进⾏排队,当锁释放时,都是唤醒排在最前⾯的线程,所以⾮公平锁只是体现在了线程加锁阶段,⽽没有体现在线程被唤醒阶段。另外,ReentrantLock是可重⼊锁,不管是公平锁还是⾮公平锁都是可重⼊的。
之前写过一篇使用redisson完成简单的分布式锁的文章,https://blog.csdn.net/tianyaleixiaowu/article/details/90036180
Redis 作为一个内存服务器,它需要处理很多来自外部的网络请求,它使用I/O多路复用机制同时监听多个文件描述符的可读和可写状态,一旦受到网络请求就会在内存中快速处理,由于绝大多数的操作都是纯内存的,所以处理的速度会非常地快。Redis在4.0后的版本中引入多线程,但仅在部分命令上引入,比如非阻塞的删除操作,在整体的架构设计上,主处理程序还是单线程模型的。无论是使用单线程模型还是多线程模型,都是为了更好地提升Redis的开发效率和运行性能。
OpenJDK8,本人看的是openJDK。以前就看过,只是经常忘记,所以记录下
👋 你好,我是 Lorin 洛林,一位 Java 后端技术开发者!座右铭:Technology has the power to make the world a better place.
LockSupport是用来创建locks的基本线程阻塞基元,比如AQS中实现线程挂起的方法,就是park,对应唤醒就是unpark。JDK中有使用的如下
synrhronized关键字简洁、清晰、语义明确,因此即使有了Lock接口,使用的还是非常广泛。其应用层的语义是可以把任何一个非null对象作为"锁",当synchronized作用在方法上时,锁住的便是对象实例(this);当作用在静态方法时锁住的便是对象对应的Class实例,因为Class数据存在于永久带,因此静态方法锁相当于该类的一个全局锁;当synchronized作用于某一个对象实例时,锁住的便是对应的代码块。在HotSpot JVM实现中,锁有个专门的名字:对象监视器。
欢迎来到操作系统系列,采用图解 + 大白话的形式来讲解,让小白也能看懂,帮助大家快速科普入门。
抽象工厂模式,即Abstract Factory Pattern,提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们具体的类;具体的工厂负责实现具体的产品实例。
在多线程的场景下,我们会经常使用加锁,来保证线程安全。如果锁用的不好,就会陷入死锁,我们以前可以使用Object的wait/notify来解决死锁问题。也可以使用Condition的await/signal来解决,当然最优还是LockSupport的park/unpark。他们都是解决线程等待和唤醒的。下面来说说具体的优缺点和例子证明一下。
JVM为了提高性能,在内置锁上做了非常多的优化,理解偏向锁、轻量级锁、重量级锁要解决的问题,几种锁的分配和膨胀过程,有助于理解和优化基于锁的并发程序。
为了换取性能,JVM在内置锁上做了非常多的优化,膨胀式的锁分配策略就是其一。理解偏向锁、轻量级锁、重量级锁的要解决的基本问题,几种锁的分配和膨胀过程,有助于编写并优化基于锁的并发程序。
A full fence takes around ten nanoseconds on a 2010-era desktop.
protected int tryAcquireShared(int arg) :共享式获取同步状态,返回值大于等于0,代表获取成功;反之获取失败;
CyclicBarrier是一个同步辅助类,它允许一组线程互相等待,直到所有线程都到达某个公共屏障点(也可以叫同步点),即相互等待的线程都完成调用await方法,所有被屏障拦截的线程才会继续运行await方法后面的程序。在涉及一组固定大小的线程的程序中,这些线程必须不时地互相等待,此时CyclicBarrier很有用。因为该屏障点在释放等待线程后可以重用,所以称它为循环的屏障点。CyclicBarrier支持一个可选的Runnable命令,在一组线程中的最后一个线程到达屏障点之后(但在释放所有线程之前),该命令只在所有线程到达屏障点之后运行一次,并且该命令由最后一个进入屏障点的线程执行。
程序在高并发的情况下,程序容易崩溃。主要的原因是:在高并发的情况下,有大量用户请求需要程序计算处理,而目前的处理方式是,为每个用户请求分配一个线程,当程序内部因为访问数据库等原因造成线程阻塞时,线程无法释放去处理其他请求,这样就会早在请求的堆积,不断的消耗资源,最终导致程序的崩溃。
Lock,ReentrantLock的工作原理及使用方式 jdk提供synchronized实现线程同步,但有些场景下并不灵活,如多个同步方法,每次只能有一个线程访问;而Lock则可以非常灵活的在代码中实现同步机制 I. Lock的使用 在之前学习阻塞队列中,较多地方使用 ReadWriteLock, Condition,接下来在探究实现原理之前,先研究下锁的使用 Lock 接口的定义 public interface Lock { // 获取锁,若当前lock被其他线程获取;则此线程阻塞等
Semaphore是J.U.C包下的许可控制类,维护了一个许可集,通常用于限制可以访问某些资源(物理或逻辑的)的线程数目,或对资源访问的许可控制。
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