JMM、并发、Lock

Delores
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JMM

Java Memory Model

Java内存模型

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并发编程

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Volatile

被Volatile修饰的变量，所生成的汇编代码，会出现一个Lock前缀指令，相当于一个内存屏障，

  • 确保了指令重排序的有序性
  • 强制对缓存修改的操作立刻修改到主存，相当于直接对主存进行操作

volatile主要用在多个线程感知实例变量被更改了场合，从而使得各个线程获得最新的值。

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为什么需要Volatile

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原子类

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CAS

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不变性

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Java锁

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互斥与同步

所谓互斥，-- 不能同时运行，一个线程获取到锁，其它线程会被阻塞

是指散布在不同进程之间的若干程序片断，当某个进程运行其中一个程序片段时，其它进程就不能运行它们之中的任一程序片段，只能等到该进程运行完这个程序片段后才可以运行。

所谓同步，-- 不能同时运行的基础上，按照某种先后次序来运行

是指散步在不同进程之间的若干程序片断，它们的运行必须严格按照规定的 某种先后次序来运行，这种先后次序依赖于要完成的特定的任务。

同步是一种更为复杂的互斥，而互斥是一种特殊的同步。

非互斥同步 -- 线程不会阻塞，可以循环尝试

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锁的分类

乐观锁 -- 悲观锁

  • 悲观锁： -- Synchronized Lock接口

    假设一定会发生冲突，获取到锁之后会阻塞其它等待线程 好处是简单安全，但缺点是由于挂起线程和恢复线程都需要转入内核态进行 在真实情况中，发生冲突的概率很小，悲观锁会造成浪费

  • 乐观锁：-- 一般通过CAS实现，比如原子类，并发容器等

    假设不会发生冲突，尝试操作，失败了再进行其他处理，一般是不断循环重试 如果数据和一开始拿到的不一样，说明数据在这段时间内被修改过，那就不能继续更新，会选择放弃，报错或重试。 比如在数据库中添加版本号

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公平锁 -- 非公平锁

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读写锁

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可重入锁 -- 非可重入锁

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自旋锁 -- 自适应锁

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可中断锁

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偏向锁、轻量级锁、重量级锁

这三种锁是指锁的状态，并且是针对Synchronized，在java通过引入锁升级的机制来实现高效的synchronized

Synchronized

  • 对象锁

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  • 类锁

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原理

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Java对象头

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Synchronized优化

  • 无锁状态
  • 偏向锁
  • 轻量级锁
  • 重量级锁

偏向锁

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轻量级锁

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重量级锁

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锁粗化

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锁消除

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可重入锁

线程调用Synchronized方法的同时在其方法体内部调用另一个synchronized方法， 也就是说一个线程得到一个对象锁后再次请求该对象锁，是允许的。

不可中断

  • 中断线程

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等待唤醒机制与Synchronized

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生产者消费者模式

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ReentrantLock

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并发容器 工具类

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并发容器

ConcurrnetHashMap

  • Java7

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  • Java8

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  • others

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CopyOnWriteArrayList/Set

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  • 迭代 image.png

并发流程控制

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CountDownLatch

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Semaphore

信号量 许可证

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CycicBarrier

可重用

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AQS

Abstract Queued Synchronized

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多线程调试

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高性能缓存实例

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