java并发编制程序艺术

  1. cas算法
    1. 概要
      1. 刚开始看这本书的时候很经常看到cas算法,个人觉得cas算法在并发编程中也是挺重要的的一部分,cas是比较并交换的意思(compare
        and swap),campareAndSwap(int expect,int
        update),函数中有两个值,expect是期望值,update是更新值,用expect值去和对象中的值(假设为current),当current值相等于expect时,修改current值为update,否则,不修改,刚开始了解cas算法的时候,因为没有了解过实际的应用场景,而且使用单线程的思维方式去考虑cas算法的使用场景,十分不理解这个算法有什么用,但是当你考虑多个线程对一个共享变量进行修改时,就能发现它的好处了,举个多线程中通用的例子,100个线程对一个共享变量(初始值为0)做++操作(每个线程做一次++操作),得出结果小于100。当你使用cas算法,每个线程首先获取这个共享变量设为expect,对变量做了加1操作为update,使用cas算法修改共享变量,假设其他线程没有修改过共享变量,此时expect和共享变量值相等,cas算法将共享变量修改为update值,否则不修改共享变量,在重复如上的操作直到修改成功。
    2. cas算法原理
      1. cas算法(campare and swap)
      2. cas算法有三个核心参数
      3. 主内存中存放的v值,所有的线程共享。
      4. 线程上次从主内存中读取的v值设为a存放在线程的帧栈,每个线程私有。
      5. 需要写入内存中并改写v值得b值,也是线程对a值修改后得到的值。
      6. 在修改v值前,先用v值和a值进行对比,相等(即没有其他的线程修改主内存中的v值),设置v值为b值,否则,不修改。
    3. cas算法例子
    4. cas算法可能出现的问题
      1. aba问题:
      2. 如何避免aba问题,可以通过版本号来解决aba问题
  2. volatile原理
    1. 将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存中
    2. 这个写回内存的操作会使其他的cpu里的缓存了改内存地址的数据无效(缓存一致性协议)
    3. 一般而言,为了提高处理器速度,处理器不直接和内存进行通信,而是先将系统内存的数据读到内部缓存后在操作,但是操作完后不知道何时会写回到内存中。而使用volatile修饰的变量进行的写操作会强制的将修改写入到内存中,并且触发缓存一致性协议,每个处理器上的缓存对应的内存地址无效,强制处理器从内存中获取新的数据。
  3. 重排序
    1. 公平锁与不公平锁
    2. 重入锁
    3. 读写锁
    4. 乐观锁与悲观锁
    5. 锁的状态,
      1. 无锁
      2. 偏向锁
      3. 轻量级锁
      4. 重量级锁
  4. 原子操作类

 

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