java并发编程艺术笔记

1. 并发编程遇到的挑战

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多线程 减少上下文切换的方式：

• 无锁并发编程：多线程竞争锁的时候会引起上下文的切换，在多线程处理数据的时候可以使用一些方法来避免使用锁；如将id按照hash算法取模分段，不同的线程处理不同段的数据
• cas算法，
• 使用最少的线程。避免创建太多不必要的线程，可以减少上下文切换
• 协成：使用单线程实现多任务的调度，在单线程中维持多个任务间的切换

避免多个线程出现死锁

• 避免一个线程同时获取多个锁
• 避免一个线程在锁内同时占用多个锁，尽量保证一个锁占用一个资源
• 尝试使用定时锁，使用lock.tryLock(timeout) 来代替使用内部锁机制
• 对于数据库锁，加锁和解锁必须在一个数据库连接里，否则会出现解锁失败

public class DeadLockDemo {

    private static final Object lock1 = new Object();
    private static final Object lock2 = new Object();


    public static void main(String[] args) {
        new DeadLockDemo().deadlock();
    }


    private void deadlock() {
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (lock1) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    synchronized (lock2) {
                        System.out.println("thread 1 running");
                    }
                }
            }
        }, "thread==>1");
        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (lock2) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    synchronized (lock1) {
                        System.out.println("thread 2 running");
                    }
                }
            }
        }, "thread==>2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }

}

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2. Java并发机制的底层实现原理

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Java CAS的原理：

CAS有3个操作数，内存值V，旧的预期值A，要修改的新值B。当且仅当旧的预期值A和内存值V相同时，将内存值V修改为B，否则什么都不做。这其实就是一个乐观锁

synchronized 同步表现形式：

• 对于普通的同步方法，锁是当前实例对象
• 对于静态同步方法，锁是当前类的class对象
• 对于同步方法块，锁是synchronized括号里面的对象

锁的类型有四种状态，由低到高：无锁状态，偏向锁，轻量级锁，重量级锁。锁的状态可以升级，但是不能降级

参考：https://www.cnblogs.com/paddix/p/5405678.html

状态之间的转换

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3. Java 内存模型

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Java内存模型的抽象结构

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volatile 的特性

可见性：对于一个volatile变量的读，总是能看到（任意线程）对这个volatile变量最后的写入
原子性：对任意单个volatile变量的读、写具有原子性，但是类似于volatile++这种复合操作不具备原子性

volatile 的写-读的内存语义

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• volatile写的内存语义：当写一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量值刷新到主内存。

  
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• volatile读内存的语义：当读一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存置为无效。线程接下来将从主内存中读取共享变量

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锁的释放和获取的内存语义

• 当线程释放锁的时候，JMM会把线程对应的本地内存中的共享变量刷新到主内存中。

  
  

• 当线程获取锁的时候，JMM会把该线程对应的本地内存置为无效。

  
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