实战Java高并发程序设计(1)-基础知识

ゝ一纸荒年。 2023-02-20 02:47 11阅读 0赞

### 基础知识 ###

*  1.概念:
 *  2.并发级别
 *  3.java:JMM
 *  4.指令重排原则:

# 1.概念: #

1.  同步和异步

> 略

1.  并发和串行
    
     *  都可以表示多个任务一起执行
     *  并发偏重于交替执行
     *  并行是真正意义上的同时执行
     *  一个CPU在同一时间内只能执行一条命令,因此单核CPU只有并发,多核才会出现真实的并行
2.  临界区:被共享的数据,可以被多个线程使用,但每一次只能有一个线程使用
3.  阻塞和非阻塞:
    
     *  指多线程之间的相互影响
     *  阻塞:一个线程占用临界区资源,其他所有需要这个资源的线程会挂起等待资源释放,
     *  非阻塞:
4.  死锁/饥饿/活锁
    
     *  都属于线程活跃性问题
     *  死锁:线程之间相互阻塞相互等待
     *  饥饿:因为种种原因无法获得资源执行,比如优先度低
     *  活锁:两个线程,主动释放资源给对方,导致无法执行

# 2.并发级别 #

1.  阻塞:synchronized关键字和重入锁
2.  无饥饿:公平锁,非公平锁
3.  无障碍:是一种最弱的非阻塞调度.对于无障碍线程来说,可以一起使用临界区,依赖"一致性标记",修改数据时检测到数据不一致会回滚自己的操作.
4.  无锁:无锁的并行都是无障碍的,无锁的并发保证必然有一个线程能在有限步骤内完成操作离开临界区.典型特点是可能包含一个无限循环.
5.  无等待:在无锁的基础上扩展,要求所有线程都必须在有限步内完成.如果限制步骤的上限,还可以进一步分解为有界无等待和线程数无关的无等待等,区别就是循环次数的限制不同.典型的无等待结构RCU(read copy update),读不加控制,写只修改副本,找时机写回数据.

# 3.java:JMM #

1.  原子性:一个操作是不可被中断的,即使是在多个线程一起执行.比如给静态变量int i赋值.long类型在32位系统中数据读写不是原子的
2.  可见性:当一个线程修改共享变量时,其他线程不一定能够立刻感知.是个综合性问题,缓存优化/硬件优化(内存读写不立即触发,而是先进入硬件队列等待)/指令重排/编辑器优化都可能导致可见性问题.
3.  有序性:程序在执行的时候可能会指令重排(指令重排只保证串行语义一致),

# 4.指令重排原则: #

*  程序顺序原则:一个线程内保证语义的串行性。
 *  volatile规则: volatile变量的写先于读发生,这保证了 volatile变量的可见性。
 *  锁规则:解锁( unlock)必然发生在随后的加锁(lock)前。
 *  传递性:A先于B,B先于C,那么A必然先于C。
 *  线程的 start0方法先于它的每一个动作。
 *  线程的所有操作先于线程的终结( Threadjoin)。
 *  线程的中断( Interrupt0)先于被中断线程的代码
 *  对象的构造函数的执行、结束先于 finalized方法。