并發(fā)編程是比較進階的知識,涉及到很多底層的東西,學(xué)習(xí)起來是比較困難的。并發(fā)編程的bug更多的是偶發(fā)性的,很難復(fù)現(xiàn),排查起來也很困難,要想快速解決問題,就要理解并發(fā)編程的本質(zhì),追本溯源,深入分析bug的源頭。
成都創(chuàng)新互聯(lián)于2013年成立,是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司,擁有項目成都網(wǎng)站制作、網(wǎng)站建設(shè)、外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)網(wǎng)站策劃,項目實施與項目整合能力。我們以讓每一個夢想脫穎而出為使命,1280元原平做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為原平各地企業(yè)和個人服務(wù),聯(lián)系電話:18980820575從這篇文章開始,我將記錄我學(xué)習(xí)Java并發(fā)編程的所有筆記,這是第一篇,希望可以幫助到更多需要的朋友。
我們都知道CPU、內(nèi)存、I/O設(shè)備三者的速度差異,程序在運行過程中,大部分都要訪問內(nèi)存,有些也要訪問I/O,程序的整體性能取決于最慢的I/O設(shè)備,為了合理利用CPU的高性能,平衡三者的速度差異,計算機體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、編譯程序都有貢獻
單核時代,所有的線程都是在一顆CPU上執(zhí)行,CPU緩存和內(nèi)存的數(shù)據(jù)一致性很容易保證,因為所有的線程操作的都是同一個CPU緩存,一個線程對緩存的操在對其他線程來說是一定可見的。
多核時代,每顆CPU都有自己的緩存,這是CPU緩存與內(nèi)存的數(shù)據(jù)一致性就不容易解決了,當(dāng)多個線程在不同的CPU上執(zhí)行時,這些線程操作的是不同的CPU緩存。
源頭二:線程切換帶來的原子性問題Java并發(fā)編程都是基于多線程的,自然也會涉及到任務(wù)切換。任務(wù)切換的時機大多數(shù)都是在時間片結(jié)束的時候,我們現(xiàn)在基本都使用高級語言編程,高級語言里一條語句往往需要多條CPU指令完成,例如代碼:count += 1,至少三條CPU指令。
操作系統(tǒng)做任務(wù)切換,可以發(fā)生在任何一條CPU指令執(zhí)行完,對于上面的三條指令來說,我們假設(shè)count=0,如果線程A在指令1執(zhí)行完成后線程切換,線程B開始執(zhí)行,線程B把三條指令都執(zhí)行完成,再切換回線程A繼續(xù)執(zhí)行,此時線程A執(zhí)行指令2,3,最終得到的結(jié)果還是1,而不是我們期望的2
造成這個問題的原因是因為我們以為count+=1這個操作是一個整體,其實再多線程執(zhí)行的時候,線程的切換會發(fā)生在count+=1之前也可能是之后,就不會發(fā)生在中間。我們把一個或多個操作在CPU執(zhí)行的過程中不被中斷的特性稱為原子性。
源頭三:編譯優(yōu)化帶來的有序性問題編譯器在百衲衣程序的時候,為了優(yōu)化性能,會改變語句中的先后順序,絕大部分情況下都是沒有問題的,不會影響程序的最終結(jié)果,不過有時候編譯器及解釋器優(yōu)化導(dǎo)致的bug也是改到頭皮發(fā)麻。
以Java中的雙重檢查創(chuàng)建單例對象代碼為例:
public class Singleton {
static Singleton instance;
static Singleton getInstance(){
if (instance == null) {
synchronized(Singleton.class) {
if (instance == null)
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
在獲取實例 getInstance() 的方法中,我們首先判斷 instance 是否為空,如果為空,則鎖定 Singleton.class 并再次檢查 instance 是否為空,如果還為空則創(chuàng)建 Singleton 的一個實例。
假設(shè)同時兩個線程A、B同時調(diào)用getInstance()方法,此時instance==null,于是對Singleton.class加鎖,此時,JVM保證只有一個線程能夠加鎖成功,另外一個線程則會等待(假設(shè)是線程 B);線程 A 會創(chuàng)建一個 Singleton 實例,之后釋放鎖,鎖釋放后,線程 B 被喚醒,線程 B 再次嘗試加鎖,此時是可以加鎖成功的,加鎖成功后,線程 B 檢查 instance == null 時會發(fā)現(xiàn),已經(jīng)創(chuàng)建過 Singleton 實例了,所以線程 B 不會再創(chuàng)建一個 Singleton 實例。
看上去問題不大,實際上還是存在問題的,問題就出在new操作不是原子的,我們以為的new操作:
實際經(jīng)過編譯器優(yōu)化之后的執(zhí)行路徑可能是:1-3-2
優(yōu)化之后,假設(shè)線程A執(zhí)行到第2步的是,發(fā)生了線程切換,切換到線程B,線程B也執(zhí)行g(shù)etInstance()方法,那么線程B執(zhí)行,發(fā)現(xiàn)instance != null,直接返回使用,此時instance還未進行初始化,此時就可能發(fā)生空指針異常。
學(xué)好并發(fā)編程,就要深刻理解可見性、原子性、有序性在并發(fā)場景下的原理,在面對很多問題的時候就會迎刃而解。
學(xué)習(xí)來源:極客時間
你是否還在尋找穩(wěn)定的海外服務(wù)器提供商?創(chuàng)新互聯(lián)www.cdcxhl.cn海外機房具備T級流量清洗系統(tǒng)配攻擊溯源,準(zhǔn)確流量調(diào)度確保服務(wù)器高可用性,企業(yè)級服務(wù)器適合批量采購,新人活動首月15元起,快前往官網(wǎng)查看詳情吧
文章標(biāo)題:Java并發(fā)編程實戰(zhàn)學(xué)習(xí)筆記Day7-創(chuàng)新互聯(lián)
網(wǎng)頁URL:http://bm7419.com/article38/cdedsp.html
成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián),為您提供網(wǎng)站設(shè)計公司、全網(wǎng)營銷推廣、網(wǎng)站內(nèi)鏈、網(wǎng)站排名、ChatGPT、域名注冊
聲明:本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容(圖片、視頻和文字)以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主,如果涉及侵權(quán)請盡快告知,我們將會在第一時間刪除。文章觀點不代表本網(wǎng)站立場,如需處理請聯(lián)系客服。電話:028-86922220;郵箱:631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載,或轉(zhuǎn)載時需注明來源: 創(chuàng)新互聯(lián)
猜你還喜歡下面的內(nèi)容