java并發(fā)編程筆記(一)——簡介

線程不安全的類示例

public class CountExample1 {

// 請求總數(shù)

public static int clientTotal = 5000;

// 同時并發(fā)執(zhí)行的線程數(shù)

public static int threadTotal = 200;

public static int count = 0;

public static void main(String[] args) throws Exception {

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);

final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);

for (int i = 0; i < clientTotal ; i++) {

executorService.execute(() -> {

try {

semaphore.acquire();

add();

semaphore.release();

} catch (Exception e) {

log.error("exception", e);

}

countDownLatch.countDown();

});

}

countDownLatch.await();

executorService.shutdown();

log.info("count:{}", count); //最終得到的結果是小于5000的

}

private static void add() {

count++;

}

}

并發(fā)：

同時擁有兩個或者多個線程，如果程序在單核處理器上運行，多個線程將交替的換入換出內(nèi)存，這些線程是同時“存在”的，每個線程都處于執(zhí)行過程中的某個狀態(tài)，如果運行在多核處理器上，程序中的每個線程都將分配到一個處理器核上，因此可以同時運行。

多個線程操作相同的資源，保證線程安全，合理使用資源

高并發(fā)(High Concurrency)：

高并發(fā)是互聯(lián)網(wǎng)分布式系統(tǒng)架構設計中必須考慮的因素之一，它通常是指，通過設計保證系統(tǒng)能夠同時并行處理很多請求。

java 內(nèi)存模型(Java Memory Model,JMM)

java堆

可以在運行時動態(tài)的分配內(nèi)存大小；

由于在運行時動態(tài)的分配大小，所以他的存取速度很慢；

java棧

存取速度很快，僅次于計算機的寄存器，棧里的數(shù)據(jù)都是可以共享的；

棧由于存放的數(shù)據(jù)大小與生存期是要求確定的，所以缺少一定的靈活性；

java線程引用對象的圖示

cpu訪問主存圖示

當兩個線程同時訪問一個對象時，這兩個線程持有的是這個對象的私有拷貝。

cpu模型圖

cpu訪問寄存器的速度遠大于在主存上的讀取速度

由于計算機的存儲設備與處理器的處理速度有好幾個數(shù)據(jù)量級的差距，所以存在了高速緩存區(qū)

java內(nèi)存模型抽象結構圖

java內(nèi)存模型-同步八種操作

lock(鎖定):作用于主內(nèi)存的變量，把一個變量標識為一條線程獨占狀態(tài)

unlock(解鎖):作用于主內(nèi)存的變量，把一個處于鎖定狀態(tài)的變量釋放出來，釋放后的變量才可以被其他線程鎖定

read(讀取):作用主內(nèi)存的變量，把一個變量值由主內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)骄€程的工作內(nèi)存中，以便隨后的load使用

load(載入):作用于工作內(nèi)存的變量，它把read操作從主內(nèi)存中得到的變量值放入工作內(nèi)存的變量副本中

use(使用):作用于工作內(nèi)存的變量，把工作內(nèi)存中的一個變量值傳遞給執(zhí)行引擎

assign(賦值):作用于工作內(nèi)存的變量，它把一個從執(zhí)行引擎接收到的值賦值給工作內(nèi)存的變量

store(存儲):作用于工作內(nèi)存的變量，把工作內(nèi)存中的一個變量的值傳送到主存中，以便隨后的write的操作

write(寫入):作用于主內(nèi)存的變量，它把store操作從工作內(nèi)存中一個變量的值傳送到主內(nèi)存的變量中

java內(nèi)存模型-同步規(guī)則

如果要把一個變量從主存中復制到工作內(nèi)存，就需要按順序的執(zhí)行read和load操作，如果把變量從工作內(nèi)存中同步回主內(nèi)存中，就要按順序的執(zhí)行store和write操作。但java內(nèi)存模型只要求上述操作必須按順序執(zhí)行，而沒有保證必須是連續(xù)執(zhí)行

不允許read和load、store和write操作之一單獨出現(xiàn)

不允許一個線程丟棄它的最近assign的操作，即變量在工作內(nèi)存中改變了之后，必須同步到主內(nèi)存中

不允許一個線程無原因的(沒有發(fā)生過任何assign操作)把數(shù)據(jù)從工作內(nèi)存同步回主內(nèi)存中

一個新的變量只能在主內(nèi)存中誕生，不允許在工作內(nèi)存中直接使用一個未被初始化(load和assign)的變量。即就是對一個變量實施use和store操作之前，必須先執(zhí)行過了assign和load操作

一個變量在同一時刻只允許一條線程對其進行l(wèi)ock操作，但lock操作可以被同一條線程重復執(zhí)行多次，多次執(zhí)行l(wèi)ock后，只有執(zhí)行相同次數(shù)的unlock操作，變量才會被解鎖，lock和unlock必須成對出現(xiàn)

如果對一個變量執(zhí)行l(wèi)ock操作，將會清空工作內(nèi)存中此變量的值，在執(zhí)行引擎使用這個變量前需要重新執(zhí)行l(wèi)oad或assign操作初始化變量的值

如果一個變量事先沒有被lock操作鎖定，則不允許對它執(zhí)行unlock操作，也不允許去unlock一個被其他線程鎖定的變量

對一個變量執(zhí)行unlock操作之前，必須先把此變量同步到主內(nèi)存中(執(zhí)行store和write操作)

并發(fā)的優(yōu)勢和風險

優(yōu)勢

同時處理多個請求，響應更快，負責的操作可以分成多個進程同時進行

程序設計在某些情況下更簡單，也可以有更多的選擇

CPU能夠在等待IO的時候做一些其他的事情

風險

多個線程共享數(shù)據(jù)可能會產(chǎn)生與期望不相符的結果

某個操作無法繼續(xù)進行下去時，就會發(fā)生活躍性問題，比如死鎖、饑餓等問題

線程過多時會使得CPU頻繁切換，調(diào)度時間增多，同步至機制；消耗過多內(nèi)存

總結

CPU多級緩存：緩存一致性，亂序執(zhí)行優(yōu)化

java內(nèi)存模型：JMM規(guī)定、抽象結構、同步八中操作及規(guī)則

java并發(fā)的優(yōu)勢與風險

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java并发编程笔记_java并发编程笔记（一）——并发编程简介的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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