15.原子变量与非阻塞同步机制CAS

最新推荐文章于 2023-03-03 16:51:02 发布
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#原子变量 #CAS #非阻塞

本文深入探讨了锁的劣势，如高开销和阻塞性质，并介绍了硬件级并发支持，如CAS及其在JVM中的应用。通过对比锁与原子变量，讲解了原子变量类和非阻塞算法的优势，包括非阻塞栈、链表和ABA问题解决方案。

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目录

1锁的劣势

2硬件对并发的支持

2.1CAS

2.2非阻塞的计数器

2.3JVM对CAS的支持

3原子变量类

3.1原子变量是一种“更好的volatile”

3.2性能比较：锁与原子变量

4非阻塞算法

4.1非阻塞的栈

4.2非阻塞的链表LinkedQueue

4.3原子的域更新器（ConcurrentLinkedQueue）

4.4ABA问题

总结

1锁的劣势

①挂起恢复线程开销大，

②如果竞争激烈，调度开销与工作开销比例大

③当一个线程等待锁时，不能做其他事情。如果持锁线程出现问题，那么所有等待该锁的线程都要继续等待。

volatile不会发生上下文切换或线程调度，但不保证原子性

 

2硬件对并发的支持

乐观锁：不断重试

2.1CAS

多线程同时使用CAS更新变量时，失败线程不会挂起与阻塞（不同于锁），

2.2非阻塞的计数器

  • CAS的缺点

2.3JVM对CAS的支持

 

3原子变量类

3.1原子变量是一种“更好的volatile”

3.2性能比较：锁与原子变量

 

4非阻塞算法

4.1非阻塞的栈

4.2非阻塞的链表LinkedQueue

4.3原子的域更新器（ConcurrentLinkedQueue）

4.4ABA问题

 

总结

 

 

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30、Java并发编程：同步机制、线程问题与原子变量的应用
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07-14 10
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原子变量与非阻塞同步机制
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与基于锁的方案相比，非阻塞算法在实现上要复杂得多，但它在可伸缩性和活跃性上都有巨大的优势。由于非阻塞算法可以使多个线程在竞争相同的数据时不会发生阻塞，因此它能在粒度更细的层次上进行协调，并极大地减少调度开销。而且，在非阻塞算法中不存在死锁和其他活跃性问题。在基于锁的算法中，如果一个线程在休眠或自旋的同时持有一个锁，那么其他线程都无法执行下去，而非阻塞算法不会受到单个线程失败的影响。可以使用原子变量...
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与基于锁的方案相比，非阻塞在设计和实现上都要复杂得多，但他们在可伸缩性和活跃性上却有着巨大优势。由于非阻塞算法可以使多个线程在竞争相同的数据时不会发生阻塞，因此它能在颗粒度更细的层次上进行协调，并且极大地减少开销。而且，在非阻塞算法中不存在死锁和其他活跃性问题。 15.1 锁的劣势 通过使用一致的锁定协议来协调对共享状态的访问，可以确保无论哪个线程持有守护变量的锁，都能采用独占方式来访问这些变量，...
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