java并发编程(java并发编程深度解析)

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java并发编程cas机制原理是什么?

1、定义:CAS是Java并发编程中的一种无锁同步机制。工作原理:通过原子操作确保多线程环境下对内存位置的值进行安全更新。包含内存位置、预期值和新值,通过比较当前值与预期值,若相等则更新为新值。

2、在并发编程领域,CAS(Compare and Swap)机制扮演着重要角色。此机制旨在提供无锁算法,实现原子操作,从而提高程序的执行效率和并发性能。其核心在于比较内存中的当前值与预期值,并在两者相等时执行特定操作。这一过程由Atomic:cmpxchg函数实现,其原理基于内存屏障和CPU的原子指令。

3、原理: CAS是一个原子操作,用于确保多线程环境下的数据一致性。 它通过将“读然后写”的操作封装为一个不可分割的原子操作,从而避免了多线程同时修改同一变量时可能出现的数据不一致问题。 CAS操作包含三个操作数:内存位置、预期原值和新值。

4、CAS 原理:CAS 操作包含三个操作数:内存位置、预期原值和新值。在操作过程中,处理器会比较内存位置的值与预期原值,如果一致,则将内存位置更新为新值;否则,操作失败。CAS 操作通常以返回内存位置原值的方式实现,以获取操作结果。在 Java 中,CAS操作通过AtomicInteger类的getAndIncrement()方法实现。

5、本文深入探讨乐观锁的核心实现方式——CAS(Compare And Swap)技术原理。CAS是一种在多线程环境下实现同步功能的机制,相较于悲观锁的加锁操作,CAS允许在不使用锁的情况下实现多线程间的变量同步。Java的并发包中的原子类正是利用CAS实现乐观锁。

JDK21要来了,并发编程更加丝滑了

为了体验这些新特性,开发者需要升级到JDK 19或更高版本,并在IDEA中进行相应的设置。虚拟线程和Scoped Values的使用方法已经从传统的线程启动转变为多种方式,如直接创建、配置启动或者使用Factory和Executors。

JDK 21中的结构化并发是并发编程的一次飞跃,主要体现在以下几个方面:简化并发编程:结构化并发将并发任务视为一个工作单元,简化了错误处理和取消机制。通过StructuredTaskScope类及其子类,开发者可以更容易地封装和管理相关任务。

引入JDK21新特性的关键在于其对Java并发编程模式的革新,这主要体现在虚拟线程的引入上。以往Java开发者在并发编程时,依赖线程作为构建块,然而线程的复杂性和资源消耗限制了其扩展性。随着JDK21的发布,Java的并发编程逻辑变得更加简洁和流畅,为开发者提供了一种全新的并发编程模式。

本文由InfoQ精选文章转载,原文标题为《JDK 21中的结构化并发:并发编程的一次飞跃》。结构化并发在JDK 21中作为预览特性引入,旨在简化并发编程,通过将并发任务视为一个工作单元,简化了错误处理和取消,提高了程序的可靠性和可观测性。此API默认禁用,开发者需启用预览API来使用。

Java为我们提供了多种并发编程手段,本文将探讨一些关键概念和方法。首先,简要介绍基础方法,即使用Lambda表达式创建平台线程。然而,这种方法在大多数应用程序服务器中不被鼓励,因此转向更高级的解决方案,如Java的Futures。JDK 5引入了Futures类,允许开发者将任务提交到线程池并返回结果。

Java并发编程-sleep方法不会释放锁

sleep 用于暂停线程执行,让 CPU 资源得到释放,但此方法有其独特之处,即在执行期间并不释放锁。不论是 synchronized 还是 lock 获得的锁,sleep 方法都不会将其释放,线程将一直保持锁的持有状态,直至休眠结束。举例而言,假设 Thread-0 执行 sleep 方法,期间仍保持锁的占有。

其次,使用上有所不同:sleep可以在任意代码块中调用,而wait必须在同步方法或代码块中使用,且唤醒方式也有所区别,sleep会在指定时间结束后自动恢复,而wait则需通过notify或notifyAll来激活等待的线程。wait在唤醒线程时还涉及锁资源的处理,它会释放对象锁,而sleep则不释放。

在Java编程中,`wait()`方法和`sleep()`方法是两个常用的线程控制方法,但它们的功能和使用场景有所不同。`wait()`方法属于`Object`类的方法,主要用于线程间通信。调用该方法会让当前线程进入等待状态,并释放它所持有的对象锁。

阻塞状态(Blocked)发生在线程试图进入同步代码块时,而没有获取到锁。此时线程在等待锁的释放,一旦获取锁,状态将回到可运行。等待状态(WAITING)的线程不执行任何任务,直到其他线程通过调用notify或notifyAll方法显式唤醒,或者等待时间到期。这包括了Object.wait、Thread.join和LockSupport.park方法。

当线程没有抢到锁时,会进入阻塞队列等待。尽管JVM层面的阻塞是死循环,但在Java级别上看,synchronized 是不可打断的。然而,不断调用线程的 interrupt 方法可以使线程插队获取锁,改变正常的唤醒顺序。总结 系统级别:三种方式均最终调用 pthread_cond_wait 实现阻塞。

在Java中,当新线程t启动时,如果main thread在时间极短的瞬间已经到达了sleep之前的位置,那么即使你不调用sleep方法,main thread也会先运行。这是因为main thread的运行时机取决于JVM的调度,而不是你预先设定的时间点。

java并发编程-线程的6种状态及转换

1、线程生命周期在Java中表现为六种状态,分别是初始、可运行、阻塞、等待、超时等待和终止状态。每个状态都有其独特之处,以下是对这六种状态的详细解析。初始状态(New)的线程被创建但尚未启动,只有在调用start方法后,状态才转变为可运行。此时线程可能正等待CPU执行。

2、线程的优先级代表该线程的重要程度,当有多个线程同时处于可执行状态并等待获得 CPU 时间时,线程调度系统根据各个线程的优先级来决定给谁分配 CPU 时间,优先级高的线程有更大的机会获得 CPU 时间,优先级低的线程也不是没有机会,只是机会要小一些罢了。

3、Executor框架是Java 5中引入的一系列并发库的一部分,专门针对executor相关功能。其主要类包括线程池、Executor、Executors、ExecutorService、CompletionService、Future和Callable。并发编程的一种方式是将任务分解为一系列小任务,即Runnable。然后将其提交给Executor进行执行。Executor通过内部的线程池来完成操作。

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