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并发编程Bug起源:可见性、有序性和原子性问题
以前古老的DOS操作系统,是单进行的系统。系统每次只能做一件事情,完成了一个任务才能继续下一个任务。每次只能做一件事情,比如在听歌的时候不能打开网页。所有的任务操作都按照串行的方式依次执行。 这类服务器缺点也很明显,等待操作的过长,无法同时操作多个任务,执行效率很差。 现字符串匹配问题(括号有序性)
题目描述 字符串中只含有括号(),[],<>,{},判断输入的字符串中括号是否匹配。如果括号有互相包含的形式,从内到外必须是<>,(),[],{},例如。输入: [()] 输出:YES,而输入([]),([)]都应该输出NO。 输入格式 第一行为一个整数n,表示以下有多少个由括好组成的字符串。接下来的n【Map的有序性】
HashMap HashMap 是一个最常用的Map,它根据键的HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值,具有很快的访问速度,遍历时,取得数据的顺序是完全随机的,这样会导致按照顺序读取的时候和存入的顺序是不一样的。 LinkedHashMap LinkedHashMap 是HashMap的一个子类,保存了记录的插入顺序,在深究可见性,原子性,有序性的解决方案之内存屏障
在了解内存屏障之前,我们先了解一下JMM模型的8种原子操作: 1.lock 锁定 : 把主内存中的一个变量标志为一个线程独享的状态 2.unlock 解锁 : 把主内存中的一个变量释放出来 3.read 读:将主内存中的变量读到工作内存中 4.load 加载:将工作内存中的变量加载到副本中 5.use 使用:当并发编程
并发编程三大特性:可见性、有序性、原子性 一、可见性 1、volatile保证可见性 public class MyVolatile { private static /*volatile*/ boolean running = true; private static void m(){ System.out.println("start"); while (running){ }Java 并发编程学习1 可见性、原子性和有序性问题
并发编程的背后 这些年,我们的 CPU、内存、I/O 设备都在不断迭代,不断朝着更快的方向努力。但是,在这个快速发展的过程中,有一个核心矛盾一直存在,就是这三者的速度差异。 为了合理利用 CPU 的高性能,平衡这三者的速度差异,计算机体系结构、操作系统、编译程序都做出了贡献,主要体现为: CPJava内存模型(Java Memory Model,JMM)
为什么要有Java内存模型 可见性,由缓存导致的可见性问题。 有序性,由编译优化导致的有序性问题。 原子性,由线程切换导致的原子性问题。 Java内存模型就是为了解决可见性和有序性问题。 什么是Java内存模型(JMM) 注意:JVM内存模型与Java内存模型是两个不一样的东西。 JVM内存模型:Java如何实现并发的原子性、可见性和有序性
目录 一、原子性 1、原子性原理 2、测试代码 二、可见性 1、可见性原理 2、测试代码 2.1、synchronized和lock也能实现可见性 2.2、添加volatile关键字也能实现可见性 三、有序性 1、有序性原理 2、测试代码 一、原子性 1、原子性原理 一个操作或者多个操作要么全部执行并且执volatile和syncronized有序性的区别
但是volatile和synchronized的有序是不同的: volatile关键字禁止JVM编译器已及处理器对其进行重排序, synchronized保证顺序性是串行化的结果,但同步块里的语句是会发生指令从排。 实现单例模式方法之一的双重校验锁方式,需要给私有变量加volatile关键字,用来保证操作指令不会重排线程安全性之有序性和内存屏障
有序性问题 通过上篇文章我们得知程序在CPU中是以指令的形式执行的。 本篇文章有序性问题也称cpu指令重排序 1.CPU指令重排序 在CPU缓存优化过程中引入了StoreBuffer,虽说优化了性能,但也出现了新的问题,先看一段代码 static int x = 0, y = 0; static int a = 0, b = 0并发特性
并发三大特性: 原子性:即对于一组操作,要么都成功,要么都失败。例如常见的转账操作就必须保证原子性。 可见性:每个线程的私有内存改变变量值时,其他线程对其可见。原因是每个线程为了提高运行效率,会从主存获取数据到本地,本地数据更新后,其他线程未同步数据,会道闸数据异常。 有序性:程序按Java内存模型:看Java如何解决可见性和有序性问题
什么是 Java 内存模型? 你已经知道,导致可见性的原因是缓存,导致有序性的原因是编译优化,那解决可见性、有序性最直接的办法就是禁用缓存和编译优化,但是这样问题虽然解决了,我们程序的性能可就堪忧了。 合理的方案应该是按需禁用缓存以及编译优化。那么,如何做到“按需禁用”呢?对于并47 . 在 java 程序中怎么保证多线程的运行安全?
线程的安全性问题体现在: 原子性:一个或者多个操作在 CPU 执行的过程中不被中断的特性 可见性:一个线程对共享变量的修改,另外一个线程能够立刻看到 有序性:程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行 解决办法: JDK Atomic开头的原子类、synchronized、LOCK,可以解决原子性问题 synchroJava并发15:并发三特性-有序性定义、有序性问题与有序性保证技术
在Java并发编程中,如果要保证代码的安全性,则必须保证代码的原子性、可见性和有序性。 在 Java并发12:并发三特性-原子性、可见性和有序性概述及问题示例中,对并发中的三个特性(原子性、可见性和有序性)进行了初步学习。本章主要就Java中保障有序性的技术进行更加全面的学习。 1.整体synchronized关键字
synchronized 关键字 synchronized 修饰的代码块、方法任意时刻只能有一个线程执行。 修饰实例方法锁的是当前对象,静态方法、代码块锁的是当前类。构造方法本身就是线程安全的,不需要加锁。 synchronized 1.6优化 JDK1.6之前,synchronized 是重量级锁,加锁和释放锁的消耗很大。 JDK1.TCP和UDP的区别
TCP和UDP是OSI模型中传输层的协议,区别如下: 1、连接性:TCP连接需要经过三次握手,TCP提供可靠的通信传输,而UDP常用广播和细节交给应用层控制的通信传输,UDP是和消息的多播发布从单个点向多个点传输信息, 2、可靠性:TCP具有可靠性,而UDP可能会丢失数据, 3、有序性:TCP利用序列号索引规约
1.业务上具有唯一特性的字段,即使是多个字段的组合,也必须建成唯一索引。 说明:不要以为唯一索引影响了 insert 速度,这个速度损耗可以忽略,但提高查找速度是明 显的;另外,即使在应用层做了非常完善的校验控制,只要没有唯一索引,根据墨菲定律,必 然有脏数据产生。 2.超过三个表禁止 join。需【并发编程】-01-可见性、原子性、有序性
01-可见性、原子性、有序性 源头之一:缓存导致的可见性问题 可见性:一个线程对共享变量的修改,另外一个线程能够立刻看到,我们称为可见性. 源头之二:线程切换带来的原子性问题 例如:count += 1,在cpu指令级别上 指令 1:首先,需要把变量 count 从内存加载到 CPU 的寄存器; 指令 2:之后,在寄存synchronized和volatile区别
1、volatile可以保证的是内存可见性和指令有序性,不能保证操作的原子性;synchronized可以保证的是内存的可见性和操作的原子性,不能保证同步块中的有序性(有人说synchronized可以保证有序性,其实synchronized保证的是指获取相同锁的同步块只能串行执行,但是同步块内的代码还是会发生重排【java笔记】java中的volatile关键字
本文参考了博客园作者“ Matrix海子 ”的文章Java并发编程:volatile关键字解析。 volatile关键字可以用来修饰变量,当变量被volatile修饰之后,就保证了变量具有可见性,并且禁止进行指令重排序。 可见性即当一个线程修改了某个变量的值后,该新值对其他所有线程都是立即可见的。而指java JMM内存模型
JMM的概念 Java内存模型,不存在的东西,概念!约定! 关于JMM的一些同步的约定: 1、线程解锁前,必须把共享变量立刻刷回主存。 2、线程加锁前,必须读取主存中的最新值到工作内存中! 3、加锁和解锁是同一把锁 线程、工作内存与主存之间的关系 内存交互操作有8种,虚拟机实现必须保证每一个操「跬步千里」详解 Java 内存模型与原子性、可见性、有序性
synchronized 可以保证有序性吗?文题 “跬步千里” 主要是为了凸显这篇文章的基础性与重要性(狗头),并发编程这块的知识也确实主要围绕着 JMM 和三大性质来展开。全文脉络如下:1)为什么要学习并发编程?2)为什么需要并发编程?3)介绍 Java 内存模型4)详解 Java 内存模型的三大性质(原子性、可见性TCP和UDP的区别
1. 基于连接vs无连接 TCP是面向连接的协议。UDP是无连接的协议。UDP更加适合消息的多播发布,从单个点向多个点传输消息。 2. 可靠性 TCP提供交付保证,传输过程中丢失,将会重发。UDP是不可靠的,不提供任何交付保证。(网游和视频的丢包情况) 3. 有序性 TCP保证了消息的有序性,即使到达JMM
JMM(Java Memory Model)内存模型 JMM定义了线程工作内存和主内存之间的抽象关系,即Java内存模型中规定了所有的变量都存储在主内存中,每条线程还有自己的工作内存(可以与前面讲的处理器的高速缓存类比),线程的工作内存中保存了该线程使用到的变量到主内存副本拷贝,线程对变量的所有操作(从硬件级别再看可见性和有序性
前言 王子之前的文章对于并发编程中的可见性问题已经有了一个初步的介绍,总结出来就是CPU的缓存会导致可见性问题。 这样的解释其实是没有问题的,但这里说的“缓存”其实一个笼统的概念,缓存其实指的是寄存器、高速缓存和写缓冲器。 今天我们就从硬件的级别再来探索一下出现可见性