JUC并发编程

Monitor

偏向锁(理解可能不太对)

对象头后三位为101(表示对象可偏向)。

对象头里54位写有线程id(线程1),线程2获得这个对象锁时,会撤销偏向锁,撤销超过20次后,会改变对象头里的线程id为线程2,如果线程3又来访问,撤销总计超过40次,这个类会被设置为不可偏向。

偏向锁升级:(1)不同线程使用一个对象

(2)调用对象hashcode方法

会将101设置为01,表示不可偏向

为偏向锁撤销,撤销超过20次,且这20次是因为同一个对象撤销的,则会重偏向,

撤销超过40次,整个类会设置为不可偏向,新建的对象也设置为不可偏向

锁消除

一般代码错误会出现,JIT发现锁的变量不是共享变量,就会将锁优化为没有锁

synchronized和Lock区别

ConcurrentHashMap

size,分段扩容,锁机制

Semaphore

### Java JUC 并发编程的核心概念 #### 1. **JUC 的核心功能** `java.util.concurrent` 及其子包 `java.util.concurrent.atomic` 和 `java.util.concurrent.locks` 提供了一系列高级工具来支持并发编程[^2]。这些工具不仅简化了多线程开发,还提高了性能和可靠性。 - **线程管理**: Java 中可以通过继承 `Thread` 类、实现 `Runnable` 接口或使用 `Callable` 来启动新线程[^1]。此外,通过 `ExecutorService` 创建线程池能够更高效地管理和复用线程资源。 - **同步机制**: 使用内置锁(如 `synchronized` 关键字)或者显式的 `Lock` API(如 `ReentrantLock`),可以控制对共享资源的竞争访问[^3]。 - **原子变量**: `AtomicInteger`, `AtomicLong` 等类提供了无锁的高性能操作方式,在高并发场景下表现尤为突出[^4]。 - **集合框架扩展**: 如 `ConcurrentHashMap` 支持高效的读写分离策略,允许更高的并发度而不会阻塞整个表结构[^5]。 --- #### 2. **常见问题及解决方案** ##### (1)**死锁问题** 当两个或更多线程互相等待对方持有的资源时会发生死锁。预防措施包括但不限于按固定顺序加锁以及减少嵌套锁定的时间窗口长度。 ```java // 错误示范:可能导致死锁的情况 Object lockA = new Object(); Object lockB = new Object(); new Thread(() -> { synchronized(lockA){ try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){} synchronized(lockB){} // 尝试获取第二个锁 } }).start(); new Thread(() -> { synchronized(lockB){ try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){} synchronized(lockA){} // 尝试获取第一个锁 } }).start(); ``` 推荐采用单一全局锁对象或者利用 `tryLock()` 方法代替传统同步语句以避免潜在风险。 --- ##### (2)**线程安全的队列** 在生产者消费者模式中经常需要用到线程安全队列。例如下面这段代码展示了如何基于 `ConcurrentLinkedQueue` 构建简单的消息传递系统: ```java import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue; public class ProducerConsumerExample { private final ConcurrentLinkedQueue<Integer> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>(); public void produce(int taskNumber) { queue.offer(taskNumber); } public Integer consume() { return queue.poll(); } } ``` 这里需要注意的是,尽管该容器本身具备良好的吞吐能力,但在极端负载条件下仍需考虑额外缓冲区设计防止溢出等问题发生。 --- ##### (3)**线程间通信** 除了基本的通知/唤醒外,还可以借助条件变量(`Condition`)配合显示锁完成更加复杂的协作逻辑: ```java import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; class BoundedBuffer { private final Lock lock = new ReentrantLock(); private final Condition notFull = lock.newCondition(); private final Condition notEmpty = lock.newCondition(); private final Object[] items = new Object[10]; private int putptr, takeptr, count; public void put(Object x) throws InterruptedException { lock.lock(); try { while (count == items.length) notFull.await(); items[putptr] = x; if (++putptr == items.length) putptr = 0; ++count; notEmpty.signal(); } finally { lock.unlock(); } } public Object take() throws InterruptedException { lock.lock(); try { while (count == 0) notEmpty.await(); Object x = items[takeptr]; if (++takeptr == items.length) takeptr = 0; --count; notFull.signal(); return x; } finally { lock.unlock(); } } } ``` 上述例子清晰体现了如何运用现代API构建健壮可靠的组件模型。 --- ### 性能优化建议 为了进一步提升应用效率可以从以下几个方面入手: - 减少不必要的上下文切换次数; - 合理配置工作线程数量使之匹配实际硬件环境; - 对热点路径实施精细化调整比如引入缓存技术等手段降低外部依赖频率。 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值