万字总结!全网最全的Java并发编程知识点(二)

简介: 万字总结!全网最全的Java并发编程知识点

4.2.2 锁

synchronized:依赖 JVM

  • 修饰代码块:大括号括起来的代码,作用于调用的对象
  • 修饰方法: 整个方法,作用于调用的对象

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  • 修饰静态方法:整个静态方法,作用于所有对象

image.png

package com.mmall.concurrency.example.count;
import com.mmall.concurrency.annoations.ThreadSafe;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
/**
 * @author JavaEdge
 */
@Slf4j
@ThreadSafe
public class CountExample3 {
    /**
     * 请求总数
     */
    public static int clientTotal = 5000;
    /**
     * 同时并发执行的线程数
     */
    public static int threadTotal = 200;
    public static int count = 0;
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);
        for (int i = 0; i < clientTotal ; i++) {
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    semaphore.acquire();
                    add();
                    semaphore.release();
                } catch (Exception e) {
                    log.error("exception", e);
                }
                countDownLatch.countDown();
            });
        }
        countDownLatch.await();
        executorService.shutdown();
        log.info("count:{}", count);
    }
    private synchronized static void add() {
        count++;
    }
}

synchronized 修正计数类方法

  • 修饰类:括号括起来的部分,作用于所有对象
    子类继承父类的被 synchronized 修饰方法时,是没有 synchronized 修饰的!!!

Lock: 依赖特殊的 CPU 指令,代码实现

4.2.3 对比

  • synchronized: 不可中断锁,适合竞争不激烈,可读性好
  • Lock: 可中断锁,多样化同步,竞争激烈时能维持常态
  • Atomic: 竞争激烈时能维持常态,比Lock性能好; 只能同步一
    个值

4.3 可见性

你做的改变,别人看不见。

一个线程对主内存的修改可以及时的被其他线程观察到

4.3.1 导致共享变量在线程间不可见的原因

  • 线程交叉执行
  • 重排序结合线程交叉执行
  • 共享变量更新后的值没有在工作内存与主存间及时更新

4.3.2 可见性之synchronized

JMM关于synchronized的规定

  • 线程解锁前,必须把共享变量的最新值刷新到主内存
  • 线程加锁时,将清空工作内存中共享变量的值,从而使
    用共享变量时需要从主内存中重新读取最新的值(加锁与解锁是同一把锁)


4.3.3 可见性之volatile

通过加入内存屏障和禁止重排序优化来实现

  • 对volatile变量写操作时,会在写操作后加入一条store

屏障指令,将本地内存中的共享变量值刷新到主内存

  • 对volatile变量读操作时,会在读操作前加入一条load

屏障指令,从主内存中读取共享变量


image.png

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  • volatile使用
volatile boolean inited = false;
//线程1:
context = loadContext();
inited= true;
// 线程2:
while( !inited ){
    sleep();
}
doSomethingWithConfig(context)

4.4 有序性

不按套路出牌。

一个线程观察其他线程中的指令执行顺序,由于指令重排序的存在,该观察结果一般杂乱无序

JMM允许编译器和处理器对指令进行重排序,但是重排序过程不会影响到单线程程序的执行,却会影响到多线程并发执行的正确性

4.4.1 happens-before 规则

5发布对象

  • 发布对象
    使一个对象能够被当前范围之外的代码所使用
  • 对象逸出
    一种错误的发布。当-个对象还没有构造完成时,就使它被其他线程所见

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5.1 安全发布对象

  • 在静态初始化函数中初始化一个对象引用
  • 将对象的引用保存到volatile类型域或者AtomicReference对象中
  • 将对象的引用保存到某个正确构造对象的final类型域中
  • 将对象的引用保存到一个由锁保护的域中

1.png

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package com.mmall.concurrency.example.singleton;
import com.mmall.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
/**
 * 懒汉模式 -》 双重同步锁单例模式
 * 单例实例在第一次使用时进行创建
 * @author JavaEdge
 */
@NotThreadSafe
public class SingletonExample4 {
    /**
     * 私有构造函数
     */
    private SingletonExample4() {
    }
    // 1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
    // 2、ctorInstance() 初始化对象
    // 3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存
    // JVM和cpu优化,发生了指令重排
    // 1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
    // 3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存
    // 2、ctorInstance() 初始化对象
    /**
     * 单例对象
     */
    private static SingletonExample4 instance = null;
    /**
     * 静态的工厂方法
     *
     * @return
     */
    public static SingletonExample4 getInstance() {
        // 双重检测机制 // B
        if (instance == null) {        
            // 同步锁
            synchronized (SingletonExample4.class) { 
                if (instance == null) {
                    // A - 3
                    instance = new SingletonExample4(); 
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

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