Redis缓存:万字长文!从底层开始带你了解并发编程 下

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
云解析 DNS,旗舰版 1个月
简介: Redis缓存:万字长文!从底层开始带你了解并发编程

Thread.interrupted()会清除当前线程的中断标记位。

整个获取锁的流程:

1.如果尝试获取锁成功,直接返回。

2.没成功,先加入到等待队列尾部,标记为独占模式。

3.尝试这获取一次锁后,如果还是获取不到就去休息,有机会时(轮到自己,会被unpark())会去尝试获取资源。获取到资源后才返回。如果在整个等待过程中被中断过,则返回true,否则返回false。

4.如果线程在等待过程中被中断过,它是不响应的。只是获取资源后才再进行自我中断selfInterrupt(),将中断补上。

这也就是ReentrantLock.lock()的流程

release(int)

此方法是独占模式下线程释放共享资源的顶层入口。它会释放指定量的资源,如果彻底释放了(即state=0),它会唤醒等待队列里的其他线程来获取资源。

    public final boolean release(int arg) {
        if (tryRelease(arg)) {
            Node h = head;
            if (h != null && h.waitStatus != 0)
                unparkSuccessor(h);
                //唤醒等待队列里的下一个线程
            return true;
        }
        return false;
    }

它是根据tryRelease()的返回值来判断该线程是否已经完成释放掉资源了!所以自定义同步器在设计tryRelease()的时候要明确这一点!!tryRelease(int) 此方法尝试去释放指定量的资源。

    protected boolean tryRelease(int arg) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

还是需要AQS的实现类自己去写。 unparkSuccessor(Node) 此方法用于唤醒等待队列中下一个线程。

    private void unparkSuccessor(Node node) {
        //这里,node一般为当前线程所在的结点。
        int ws = node.waitStatus;
        if (ws < 0)
            //置零当前线程所在的结点状态,允许失败。
            compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);
        //找到下一个需要唤醒的结点s
        Node s = node.next;
        if (s == null || s.waitStatus > 0) {//如果为空或已取消
            s = null;
            for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)
                if (t.waitStatus <= 0)//从这里可以看出,<=0的结点,都是还有效的结点。
                    s = t;
        }
        if (s != null)
            LockSupport.unpark(s.thread);//唤醒
    }

用unpark()唤醒等待队列中最前边的那个未放弃线程。 释放锁的流程 1.释放指定锁的资源并返回结果。 2.如果成功释放,就唤醒等待队列中最前边的那个未放弃线程。 3.如果没成功,返回false。

共享锁

    public final void acquireShared(int arg) {
        if (tryAcquireShared(arg) < 0)
            doAcquireShared(arg);
    }

此方法用于将当前线程加入等待队列尾部休息,直到其他线程释放资源唤醒自己,自己成功拿到相应量的资源后才返回。

    private void doAcquireShared(int arg) {
        final Node node = addWaiter(Node.SHARED);
        boolean failed = true;
        try {
            boolean interrupted = false;
            for (;;) {
                final Node p = node.predecessor();
                if (p == head) {
                    int r = tryAcquireShared(arg);
                    if (r >= 0) {//成功
                        setHeadAndPropagate(node, r);//将head指向自己,还有剩余资源可以再唤醒之后的线程
                        p.next = null; // help GC
                        if (interrupted)
                            selfInterrupt();
                        failed = false;
                        return;
                    }
                }
                if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&
                    parkAndCheckInterrupt())
                    interrupted = true;
            }
        } finally {
            if (failed)
                cancelAcquire(node);
        }
    }

跟独占模式比,这里只有线程是head.next时(“老二”),才会去尝试获取资源,有剩余的话还会唤醒之后的队友。那么问题就来了,假如老大用完后释放了5个资源,而老二需要6个,老三需要1个,老四需要2个。老大先唤醒老二,老二一看资源不够,他是把资源让给老三呢,还是不让?答案是否定的!老二会继续park()等待其他线程释放资源,也更不会去唤醒老三和老四了。独占模式,同一时刻只有一个线程去执行,这样做未尝不可;但共享模式下,多个线程是可以同时执行的,现在因为老二的资源需求量大,而把后面量小的老三和老四也都卡住了。当然,这并不是问题,只是AQS保证严格按照入队顺序唤醒罢了(保证公平,但降低了并发)。 == setHeadAndPropagate(Node, int)==

    private void setHeadAndPropagate(Node node, int propagate) {
        Node h = head; // Record old head for check below
        setHead(node);
        if (propagate > 0 || h == null || h.waitStatus < 0 ||
            (h = head) == null || h.waitStatus < 0) {
            Node s = node.next;
            if (s == null || s.isShared())
                doReleaseShared();
        }
    }

== doReleaseShared()==

    private void doReleaseShared() {
        for (;;) {
            Node h = head;
            if (h != null && h != tail) {
                int ws = h.waitStatus;
                if (ws == Node.SIGNAL) {
                    if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))
                        continue;            // loop to recheck cases
                    unparkSuccessor(h);
                }
                else if (ws == 0 &&
                         !compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE))
                    continue;                // loop on failed CAS
            }
            if (h == head)                   // loop if head changed
                break;
        }
    }

自定义锁

不同的自定义同步器争用共享资源的方式也不同。自定义同步器在实现时只需要实现共享资源state的获取与释放方式即可,至于具体线程等待队列的维护(如获取资源失败入队/唤醒出队等),AQS已经在顶层实现好了。自定义同步器实现时主要实现以下几种方法:

    isHeldExclusively():该线程是否正在独占资源。只有用到condition才需要去实现它。
    tryAcquire(int):独占方式。尝试获取资源,成功则返回true,失败则返回false。
    tryRelease(int):独占方式。尝试释放资源,成功则返回true,失败则返回false。
    tryAcquireShared(int):共享方式。尝试获取资源。负数表示失败;0表示成功,但没有剩余可用资源;正数表示成功,且有剩余资源。
    tryReleaseShared(int):共享方式。尝试释放资源,如果释放后允许唤醒后续等待结点返回true,否则返回false。

自定义一个简单的锁

/**
 * @author yhd
 * @createtime 2020/9/8 9:44
 */
public class MLock implements Lock {
    private AbstractQueuedSynchronizer sync=new Sync();
    @Override
    public void lock() {
        sync.acquire(1);
    }
    @Override
    public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
    }
    @Override
    public boolean tryLock() {
        return false;
    }
    @Override
    public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        return false;
    }
    @Override
    public void unlock() {
        sync.release(1);
    }
    @Override
    public Condition newCondition() {
        return null;
    }
    //自定义一个独占锁
    private class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
        @Override
        protected boolean tryAcquire(int arg) {
            if (compareAndSetState(0, 1)) {
                setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
                return true;
# 最后我们该如何学习?
**1、看视频进行系统学习**
这几年的Crud经历,让我明白自己真的算是菜鸡中的战斗机,也正因为Crud,导致自己技术比较零散,也不够深入不够系统,所以重新进行学习是很有必要的。我差的是系统知识,差的结构框架和思路,所以通过视频来学习,效果更好,也更全面。关于视频学习,个人可以推荐去B站进行学习,B站上有很多学习视频,唯一的缺点就是免费的容易过时。
另外,我自己也珍藏了好几套视频资料躺在网盘里,有需要的我也可以分享给你:
![1年半经验,2本学历,Curd背景,竟给30K,我的美团Offer终于来了](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/img_convert/59569ae6c88695e0dc7cc749f66014b6.png)
**2、读源码,看实战笔记,学习大神思路**
“编程语言是程序员的表达的方式,而架构是程序员对世界的认知”。所以,程序员要想快速认知并学习架构,读源码是必不可少的。阅读源码,是解决问题 + 理解事物,更重要的:看到源码背后的想法;程序员说:读万行源码,行万种实践。
Spring源码深度解析:
![1年半经验,2本学历,Curd背景,竟给30K,我的美团Offer终于来了](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/img_convert/18aa1bf64527b019561188427118ca00.png)
Mybatis 3源码深度解析:
![1年半经验,2本学历,Curd背景,竟给30K,我的美团Offer终于来了](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/img_convert/c94b3f2f286c7990cd2bf4e0d0cb9fc3.png)
Redis学习笔记:
![1年半经验,2本学历,Curd背景,竟给30K,我的美团Offer终于来了](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/img_convert/e3e81600df834d35de63fad72242e32a.png)
Spring Boot核心技术-笔记:
![1年半经验,2本学历,Curd背景,竟给30K,我的美团Offer终于来了](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/img_convert/b2c32afd4c7be63e65d8fb55f32abcb3.png)
**3、面试前夕,刷题冲刺**
面试的前一周时间内,就可以开始刷题冲刺了。请记住,刷题的时候,技术的优先,算法的看些基本的,比如排序等即可,而智力题,除非是校招,否则一般不怎么会问。
关于面试刷题,我个人也准备了一套系统的面试题,帮助你举一反三:
![1年半经验,2本学历,Curd背景,竟给30K,我的美团Offer终于来了](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/img_convert/ecca26959f1f68f48e8cb86cd0301b53.png)
只有技术过硬,在哪儿都不愁就业,“万般带不去,唯有业随身”学习本来就不是在课堂那几年说了算,而是在人生的旅途中不间断的事情。
人生短暂,别稀里糊涂的活一辈子,不要将就。
**资料领取方式:[点击蓝色传送门免费领取上述资料](https://gitee.com/vip204888/java-p7)**
文章内容中涉及到的Java面试题、源码文档,技术笔记等学习资料,均可以免费分享给大家学习,只需你动动手多多支持即可!
源码深度解析:
[外链图片转存中...(img-PbPbNROu-1628139638931)]
Mybatis 3源码深度解析:
[外链图片转存中...(img-BuaQYvto-1628139638933)]
Redis学习笔记:
[外链图片转存中...(img-Jr6q12s2-1628139638935)]
Spring Boot核心技术-笔记:
[外链图片转存中...(img-WGdImeQE-1628139638937)]
**3、面试前夕,刷题冲刺**
面试的前一周时间内,就可以开始刷题冲刺了。请记住,刷题的时候,技术的优先,算法的看些基本的,比如排序等即可,而智力题,除非是校招,否则一般不怎么会问。
关于面试刷题,我个人也准备了一套系统的面试题,帮助你举一反三:
[外链图片转存中...(img-q0aI0cq6-1628139638938)]
只有技术过硬,在哪儿都不愁就业,“万般带不去,唯有业随身”学习本来就不是在课堂那几年说了算,而是在人生的旅途中不间断的事情。
人生短暂,别稀里糊涂的活一辈子,不要将就。
**资料领取方式:[点击蓝色传送门免费领取上述资料](https://gitee.com/vip204888/java-p7)**
文章内容中涉及到的Java面试题、源码文档,技术笔记等学习资料,均可以免费分享给大家学习,只需你动动手多多支持即可!


相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore &nbsp; &nbsp; ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库&nbsp;ECS 实例和一台目标数据库&nbsp;RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&amp;RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
相关文章
|
6天前
|
缓存 NoSQL 关系型数据库
大厂面试高频:如何解决Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发等5大难题
本文详解缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发及缓存预热等问题,提供高可用解决方案,帮助你在大厂面试和实际工作中应对这些常见并发场景。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
大厂面试高频:如何解决Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发等5大难题
|
7天前
|
存储 缓存 NoSQL
【赵渝强老师】基于Redis的旁路缓存架构
本文介绍了引入缓存后的系统架构,通过缓存可以提升访问性能、降低网络拥堵、减轻服务负载和增强可扩展性。文中提供了相关图片和视频讲解,并讨论了数据库读写分离、分库分表等方法来减轻数据库压力。同时,文章也指出了缓存可能带来的复杂度增加、成本提高和数据一致性问题。
【赵渝强老师】基于Redis的旁路缓存架构
|
15天前
|
缓存 NoSQL Redis
Redis 缓存使用的实践
《Redis缓存最佳实践指南》涵盖缓存更新策略、缓存击穿防护、大key处理和性能优化。包括Cache Aside Pattern、Write Through、分布式锁、大key拆分和批量操作等技术,帮助你在项目中高效使用Redis缓存。
89 22
|
14天前
|
缓存 NoSQL 中间件
redis高并发缓存中间件总结!
本文档详细介绍了高并发缓存中间件Redis的原理、高级操作及其在电商架构中的应用。通过阿里云的角度,分析了Redis与架构的关系,并展示了无Redis和使用Redis缓存的架构图。文档还涵盖了Redis的基本特性、应用场景、安装部署步骤、配置文件详解、启动和关闭方法、systemctl管理脚本的生成以及日志警告处理等内容。适合初学者和有一定经验的技术人员参考学习。
102 7
|
18天前
|
存储 缓存 监控
利用 Redis 缓存特性避免缓存穿透的策略与方法
【10月更文挑战第23天】通过以上对利用 Redis 缓存特性避免缓存穿透的详细阐述,我们对这一策略有了更深入的理解。在实际应用中,我们需要根据具体情况灵活运用这些方法,并结合其他技术手段,共同保障系统的稳定和高效运行。同时,要不断关注 Redis 缓存特性的发展和变化,及时调整策略,以应对不断出现的新挑战。
51 10
|
1月前
|
存储 缓存 NoSQL
数据的存储--Redis缓存存储(一)
数据的存储--Redis缓存存储(一)
|
1月前
|
存储 缓存 NoSQL
数据的存储--Redis缓存存储(二)
数据的存储--Redis缓存存储(二)
数据的存储--Redis缓存存储(二)
|
1月前
|
消息中间件 缓存 NoSQL
Redis 是一个高性能的键值对存储系统,常用于缓存、消息队列和会话管理等场景。
【10月更文挑战第4天】Redis 是一个高性能的键值对存储系统,常用于缓存、消息队列和会话管理等场景。随着数据增长,有时需要将 Redis 数据导出以进行分析、备份或迁移。本文详细介绍几种导出方法:1)使用 Redis 命令与重定向;2)利用 Redis 的 RDB 和 AOF 持久化功能;3)借助第三方工具如 `redis-dump`。每种方法均附有示例代码,帮助你轻松完成数据导出任务。无论数据量大小,总有一款适合你。
74 6
|
1月前
|
缓存 NoSQL 关系型数据库
redis和缓存及相关问题和解决办法 什么是缓存预热、缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿
本文深入探讨了Redis缓存的相关知识,包括缓存的概念、使用场景、可能出现的问题(缓存预热、缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿)及其解决方案。
173 0
redis和缓存及相关问题和解决办法 什么是缓存预热、缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿
|
18天前
|
缓存 监控 NoSQL
Redis 缓存穿透的检测方法与分析
【10月更文挑战第23天】通过以上对 Redis 缓存穿透检测方法的深入探讨,我们对如何及时发现和处理这一问题有了更全面的认识。在实际应用中,我们需要综合运用多种检测手段,并结合业务场景和实际情况进行分析,以确保能够准确、及时地检测到缓存穿透现象,并采取有效的措施加以解决。同时,要不断优化和改进检测方法,提高检测的准确性和效率,为系统的稳定运行提供有力保障。
47 5