2018-04-26

java并发编程知识点备忘

最近有在回顾这方面的知识,稍微进行一些整理和归纳防止看了就忘记.
会随着进度不断更新内容,比较零散但尽量做的覆盖广一点.
如有错误烦请指正~

java线程状态图

线程活跃性问题

死锁
饥饿
活锁

饥饿原因:

高优先级造成低优先级无法运行(概率吧)
无法进入同步块(比如进入的线程陷入死循环)
无法被唤醒(没有notify)

线程安全性问题的条件:

多线程环境下
多线程共享同个资源
存在非原子性操作
破坏掉其中一条即可

synchronized

内置锁
涉及字节码:monitorenter monitorexit
锁的信息存在对象头中

单例模式实现

积极加载
懒加载:double check,静态内部类
枚举实现

参考资料:
Java单例模式——并非看起来那么简单

volatile

硬盘 - 内存 - CPU缓存
lock指令: 当前处理器缓存行写回内存,其他处理器该内存地址数据失效

参考资料:
Java并发编程：volatile关键字解析

原子更新类

JDK5开始提供,J.U.C.atomic包
底层多是使用了Unsafe类的CAS操作.
基本分类:

原子更新基本类型: AtomicInteger
原子更新数组: AtomicIntegerArray
原子更新引用类型: AtomicReference
原子更新字段: AtomicIntegerFieldUpdater

参考资料:
Java中的Atomic包使用指南

AQS

可以作为锁同步器的基础.
本身是一个模板类,只需要重写所需的抽象方法:

获取和释放(独占)的分析:

获取成功下直接返回.
如果获取失败,并且被中断下就直接返回.

如果没有抢占成功,则判断是否需要park,park后线程将不再被调度,park解除后返回中断状态,(但这个实现中即使被中断也没关系,在acquireInterruptibly中则会直接抛错)

是否需要park是由上一个节点的状态来决定的,在父节点为SIGNAL的情况下需要park,如果大于0(表示cancel,这个节点以及前面连续的cancel节点需要从队列里出去了)
这里可以看到不是SIGNAL的情况下父节点要么被移出要么被设置为了SIGNAL,注意这段代码外层是一个死循环,所以最终如果一直没抢占到,这个线程肯定会被park的.
这个设计在源码里就有说明,SIGNAL不是用来控制当前节点而是控制他的子节点,同时也说明这个节点的子节点正在等待.
对应release的时候也是,释放的节点(头节点)需要判断自己的状态是否小于0(为0的话说明没有子节点被添加要唤醒).

自己看源码的简单分析,只看了这一个流程.

公平和非公平主要就是对于队列的操作,公平的实现直接获取下一个节点即可.

更为详细的请参考:
【JUC】JDK1.8源码分析之AbstractQueuedSynchronizer（二）
AbstractQueuedSynchronizer的介绍和原理分析

2018年6月09日20点42分

读写锁

要注意用了一个state存了两个锁的状态共享锁(读锁)高16位互斥锁(写锁)低16位

读锁获取的前置条件:

读锁要获取前提是没有写锁或者有写锁但是写锁是自己持有的
这也是锁能降级的实现原理一个线程持有写锁后可以自己持有读锁

要要获取读锁的话,得保证没有读锁,这也就是ReentrantReadWriteLock无法实现升级的原因.
所以千万不要写出这样的代码

readLock.lock();
....
writeLock.lock();
....
readLock.unlock();
....
writeLock.lock();

获取写锁时就会发生死锁.

2018年7月19日02点37分

Update:
2018年4月26日02点38分 init
2018年5月5日16点17分单例-原子更新类

小麦的杂货铺

日常随笔~