本文导读: 前言 如何保障线程安全 CAS原理剖析 CPU如何保证原子操作 解密CAS底层指令 小结 朋友,文章优先发布公众号,如果你愿意,可否扫文末二维码关注下? 前言 日常编码过程中,基本不会直接用到 CAS 操作,都是通过一些JDK 封装好的并发工具类来使用的,在 java.util.concurrent 包下. 但是面试时 CAS 还是个高频考点,所以呀,你还不得不硬着头皮去死磕一下这块的技能点,总比一问三不知强吧? 一般都是先针对一些简单的并发知识问起,还有的面试官,比较直接: 面试官

本文转载自聊聊CPU的LOCK指令 导语 在多线程操作中,可能最经常被提起的就是数据的可见性.原子性.有序性.不管是硬件方面.软件方面都在这三方面做了很足的工作,才能保证程序的正常运行. 之前发表过一篇文章聊聊缓存一致性协议 如果感兴趣的话可以去阅读一下,里面谈到了缓存一致性的实现和处理过程,读完之后可以仔细去细想一下缓存一致性协议到底解决了什么问题.个人理解缓存一致性协议解决了CPU层面的可见性和一致性问题,阅读到这里可以在这里停下来,仔细回想一下缓存一致性的原理,它通过监听共享总线上消息,对

前言 事情是这样的,一位读者看了我的一篇文章,不认同我文章里面的观点,于是有了下面的交流. 可能是我发的那个狗头的表情,让这位读者认为我不尊重他.于是,这位读者一气之下把我删掉了,在删好友之前,还叫我回家种田. 说实话,你说我菜我是承认的,但你要我回家种田,我不理解.为什么要回家种田呢?养猪不比种田赚钱吗? 我想了很久没有想明白,突然,我看到了这个新闻,瞬间明白了读者的用心良苦. 于是,我决定写下这篇文章,好好地分析一下读者提出的几个问题. 读者的观点 针对这位读者的几个观点: volatile

相信最近看过我的文章的朋友对于Microsoft.Extensions.ObjectPool不陌生:复用.池化是在很多高性能场景的优化技巧,它能减少内存占用率.降低GC频率.提升系统TPS和降低请求时延. 那么池化和复用对象意味着同一时间会有多个线程访问池,去获取和归还对象,那么这肯定就有并发问题.那ObjectPool在涉及多线程访问资源应该怎么做到线程安全呢? 今天就带大家通过学习ObjectPool的源码聊一聊它是如何实现线程安全的. 源码解析 ObjectPool的关键就在于两个方法,一

前言 我们知道volatile关键字的作用是保证变量在多线程之间的可见性,它是java.util.concurrent包的核心,没有volatile就没有这么多的并发类给我们使用. 本文详细解读一下volatile关键字如何保证变量在多线程之间的可见性,在此之前,有必要讲解一下CPU缓存的相关知识,掌握这部分知识一定会让我们更好地理解volatile的原理,从而更好.更正确地地使用volatile关键字. CPU缓存 CPU缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾,因为C

今天看wiki,看到一个提到什么什么会陷入 race condition & ABA problem.丫的我没听过ABA呀,那么我去搜了一下,如下: http://www.bubuko.com/infodetail-317006.html <SpinLock 自旋锁, CAS操作(Compare & Set) ABA Problem> ABA解释如下: 所谓ABA(见维基百科的ABA词条),问题基本是这个样子: 进程P1在共享变量中读到值为A P1被抢占了,进程P2执行 P2把

最近看并行编程书本的一些心得,简单记录下多线程和并行编程必知必会的几个概念,再次加深自己的理解. .NET Framework4提供了一个新的命名空间System.Collections.Concurrent用于解决常用集合在并发情况下的线程安全问题(ps:通过这个命名空间还可以访问用于并行化循环和PLINQ的自定义分区器Partitioner).这个命名空间下的所有线程安全集合都在某种程度上使用了无锁技术.也就是说,这些集合通过使用比较并交换(Compare And Swap,CAS)指令和内

锁(lock)的代价 锁是用来做并发最简单的方式,当然其代价也是最高的.内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失.操作系统对多线程的锁进行判断就像两姐妹在为一个玩具在争吵,然后操作系统就是能决定他们谁能拿到玩具的父母,这是很慢的.用户态的锁虽然避免了这些问题,但是其实它们只是在没有真实的竞争时才有效. Java在JDK1.5之前都是靠s

SpinLock 自旋锁 spinlock 用于CPU同步, 它的实现是基于CPU锁定数据总线的指令. 当某个CPU锁住数据总线后, 它读一个内存单元(spinlock_t)来判断这个spinlock 是否已经被别的CPU锁住. 如果否, 它写进一个特定值, 表示锁定成功, 然后返回. 如果是, 它会重复以上操作直到成功, 或者spin次数超过一个设定值. 锁定数据总线的指令只能保证一个机器指令内, CPU独占数据总线. 单CPU当然能用spinlock, 但实现上无需锁定数据总线. spinl

无锁算法CAS 概述 JDK5.0以后的版本都引入了高级并发特性,大多数的特性在java.util.concurrent包中,是专门用于多线并发编程的,充分利用了现代多处理器和多核心系统的功能以编写大规模并发应用程序.主要包含原子量.并发集合.同步器.可重入锁,并对线程池的构造提供了强力的支持. 原子量是定义了支持对单一变量执行原子操作的类.所有类都有get和set方法,工作方法和对volatile变量的读取和写入一样.并发集合是原有集合框架的补充,为多线程并发程序提供了支持.主要有:Block

1.概要 本文是无锁同步系列文章的第二篇,主要探讨JAVA中的原子操作,以及如何进行无锁同步. 关于JAVA中的原子操作,我们很容易想到的是Volatile变量.java.util.concurrent.atomic包和JVM提供的CAS操作. 2.Volatile 1)Volatile变量不具有原子性 Volatile变量具有一种可见性,该特性能保证不同线程甚至处理器核心在对这种类型的变量在读取的时候能读到最新的值.但Volatile变量不提供原子操作的保证. 下面我们给出一个例子: publ

Java原子类中CAS的底层实现 从Java到c++到汇编, 深入讲解cas的底层原理. 介绍原理前, 先来一个Demo 以AtomicBoolean类为例.先来一个调用cas的demo. 主线程在for语句里cas忙循环, 直到cas操作成功返回true为止. 而新开的一个县城new Thread 会在4秒后,将flag设置为true, 为了让主线程能够设置成功.(因为cas的预期值是true, 而flag被初始化为了false) 现象就是主线程一直在跑for循环. 4秒后, 主线程将会设置成

写的不错.原文链接如下: https://blog.csdn.net/dviewer/article/details/51943140 部分摘要: 2016年07月18日 16:30:08 阅读数:363 锁(lock)的代价 锁是用来做并发最简单的方式,当然其代价也是最高的.内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失.操作系统对多线程的

一.什么是CAS? 在计算机科学中,比较和交换(Conmpare And Swap)是用于实现多线程同步的原子指令. 它将内存位置的内容与给定值进行比较,只有在相同的情况下,将该内存位置的内容修改为新的给定值. 这是作为单个原子操作完成的. 原子性保证新值基于最新信息计算; 如果该值在同一时间被另一个线程更新,则写入将失败. 操作结果必须说明是否进行替换; 这可以通过一个简单的布尔响应(这个变体通常称为比较和设置),或通过返回从内存位置读取的值来完成(摘自维基本科) JAVA1.5开始引入了CA

转自:http://www.cnblogs.com/Mainz/p/3546347.html?utm_source=tuicool&utm_medium=referral 锁(lock)的代价 锁是用来做并发最简单的方式,当然其代价也是最高的.内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换,加锁.释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,等待锁的线程会被挂起直至锁释放.在上下文切换的时候,cpu之前缓存的指令和数据都将失效,对性能有很大的损失.操作系统对多线程的锁进行判断就像两姐妹在为一个玩具在

背景:最近在准备java基础知识,对于可重入锁一直没有个清晰的认识,有必要对这块知识进行总结. 1 . 什么是可重入锁 锁的概念就不用多解释了,当某个线程A已经持有了一个锁,当线程B尝试进入被这个锁保护的代码段的时候.就会被阻塞. 而锁的操作粒度是”线程”,而不是调用(至于为什么要这样,下面解释).同一个线程再次进入同步代码的时候.可以使用自己已经获取到的锁,这就是可重入锁java里面内置锁(synchronize)和Lock(ReentrantLock)都是可重入的 2 . 为什么要可重入 如

一.synchronized概述基本使用 为确保共享变量不会出现并发问题,通常会对修改共享变量的代码块用synchronized加锁,确保同一时刻只有一个线程在修改共享变量,从而避免并发问题. synchronized结论: 1.java5.0之前,协调线程间对共享对象的访问的机制只有synchronized和volatile,但是内置锁在功能上存在一些局限性,jdk5增加了Lock以及ReentrantLock. 2.java5.0,增加了一种新的机制:显式锁ReentrantLock,注意它

lock基本思路: volitile + CAS +Queue(存放线程)   实现了:   1 可见性(volitile 和  happenedBefor原则共同实现) 与  2 原子性(CAS ,CPU  指令实现) 共享锁和排它锁(ReentrantReadWriteLock): 共享锁与排他锁 共用一个线程队列. 在共享状态下,一个线程无论是获取还是释放锁的时候,都会试着去唤醒下一个等待在这个锁上的节点(通过上面的doAcquireShared代码能看出).如果下一个线程也是处于共享状态

引自:https://blog.csdn.net/mmoren/article/details/79185862 本篇的思路是先阐明无锁执行者CAS的核心算法原理然后分析Java执行CAS的实践者Unsafe类,该类中的方法都是native修饰的,因此我们会以说明方法作用为主介绍Unsafe类,最后再介绍并发包中的Atomic系统使用CAS原理实现的并发类. 无锁的概念      在谈论无锁概念时,总会关联起乐观派与悲观派,对于乐观派而言,他们认为事情总会往好的方向发展,总是认为坏的情况发生的概

引言 上一篇文章中我们说过,volatile通过lock指令保证了可见性.有序性以及"部分"原子性.但在大部分并发问题中,都需要保证操作的原子性,volatile并不具有该功能,这时就需要通过其他手段来达到线程安全的目的,在Java编程中,我们可以通过锁.synchronized关键字,以及CAS操作来达到线程安全的目的. synchronized 在Java的并发编程中,保证线程同步最为程序员所熟悉的就是synchronized关键字,synchronized关键字最为方便的地方是他