자바 의 다 중 스 레 드 높 은 병행 상세 설명
(1)두 스 레 드 시작
public class VolatileDemo {
private static boolean flag = false;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new Thread(() -> {
while (!flag){
}
System.out.println(" while ");
}).start();
Thread.sleep(2000);
new Thread(() -> changeFlage()).start();
}
private static void changeFlage() {
System.out.println(" flag ");
flag = true;
System.out.println(" flag ");
}
}
(2)변수 flag 에 volatile 를 추가 한 후
public class VolatileDemo {
private static volatile boolean flag = false;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new Thread(() -> {
while (!flag){
}
System.out.println(" while ");
}).start();
Thread.sleep(2000);
new Thread(() -> changeFlage()).start();
}
private static void changeFlage() {
System.out.println(" flag ");
flag = true;
System.out.println(" flag ");
}
}
(3)원리 해석:
첫 번 째 스 레 드 를 열 때 flag 변 수 는 read 를 통 해 메 인 메모리 에서 데 이 터 를 읽 고 load 를 사용 하여 스 레 드 1 의 작업 메모리 에 데 이 터 를 불 러 옵 니 다.use 를 통 해 flag 를 스 레 드 로 읽 습 니 다.스 레 드 2 도 같은 읽 기 동작 입 니 다.스 레 드 2 는 assign 을 통 해 flag 의 값 을 바 꾸 었 습 니 다.스 레 드 2 작업 메모리 에 저 장 된 flag=true 는 store 를 통 해 flag 를 버스 에 기록 하고 버스 는 flag 를 write 를 통 해 메모리 에 기록 합 니 다.두 스 레 드 읽 기 동작 은 모두 각종 작업 메모리 의 값 이 고 메 인 메모리 의 복사 본 이 며 서로 통신 하지 않 기 때문에 스 레 드 가 계속 순환 되 고 스 레 드 1 의 flag 는 false 입 니 다.
volatile 을 추가 한 후 캐 시 일치 프로 토 콜(MESI)을 추 가 했 습 니 다.CPU 는 버스 탐지 기 를 통 해 데이터 의 변 화 를 감지 하고 자신의 캐 시 에 있 는 값 이 효력 을 잃 었 습 니 다.이 때 스 레 드 는 작업 메모리 에 저 장 된 flag 를 효력 을 잃 고 메 인 메모리 에서 flag 의 값 을 다시 읽 습 니 다.이 때 는 while 조건 이 가득 합 니 다.
volatile 바 텀 은 어 셈 블 리 언어의 lock 수식 을 통 해 변 수 를 수정 하면 바로 주 류 를 쓰 고 명령 을 다시 정렬 하지 않도록 합 니 다.
3.동시 프로 그래 밍 3 대 특성
가시 성,질서 성,원자 성
4.더 블 잠 금 판단 메커니즘 생 성 단일 모드
public class DoubleCheckLockSinglenon {
private static volatile DoubleCheckLockSinglenon doubleCheckLockSingleon = null;
public DoubleCheckLockSinglenon(){}
public static DoubleCheckLockSinglenon getInstance(){
if (null == doubleCheckLockSingleon) {
synchronized(DoubleCheckLockSinglenon.class){
if(null == doubleCheckLockSingleon){
doubleCheckLockSingleon = new DoubleCheckLockSinglenon();
}
}
}
return doubleCheckLockSingleon;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(DoubleCheckLockSinglenon.getInstance());
}
}
cpu 는 코드 실행 효율 을 최적화 하기 위해 as-if-serial 과 happens-before 원칙 을 만족 시 키 는 코드 에 대해 명령 재 정렬 을 하고 as-if-serial 은 스 레 드 내의 실행 코드 순 서 를 결과 출력 에 영향 을 주지 않 으 면 명령 재 정렬 을 한다.
happens-before 는 잠 금 순 서 를 정 하고 같은 대상 의 unlock 은 다음 lock 이 나타 나 기 전에 등 을 정 해 야 합 니 다.
따라서 new 를 방지 하기 위해 서 는 명령 이 다시 배열 되 는 것 을 방지 하기 위해 서 는 먼저 할당 을 한 다음 에 부 영 작업 을 수행 해 야 합 니 다.volatile 장식 부 호 를 추가 하고 volatile 장식 부 호 를 추가 한 후에 new 작업 을 할 때 메모리 장벽 을 만 듭 니 다.고속 cpu 는 명령 을 다시 정렬 하지 않 고 바 텀 은 lock 키워드 입 니 다.메모리 장벽 은 LoadLoad(읽 기),storestore(쓰기),loadstore(읽 기 쓰기),storeload(쓰기)로 나 뉘 는데,밑바닥 은 c++코드 로 쓰 이 고,c+코드 는 어 셈 블 리 언어 로 호출 된다.
5.synchronized 키워드
(1)synchronized 를 추가 하기 전에
package com.qingyun;
/**
* Synchronized
*/
public class SynchronizedDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Num num = new Num();
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0;i < 100000;i++) {
num.incrent();
}
});
t1.start();
for (int i = 0;i < 100000;i++) {
num.incrent();
}
t1.join();
System.out.println(num.getNum());
}
}
package com.qingyun;
public class Num {
public int num = 0;
public void incrent() {
num++;
}
public int getNum(){
return num;
}
}
(2)synchronized 를 더 한 후
public synchronized void incrent() {
num++;
}
//
public void incrent() {
synchronized(this){
num++;
}
}
출력 결 과 는 우리 가 원 하 는 것 입 니 다.synchronized 키워드 밑 에 사용 되 는 lock 은 중량급 자물쇠 입 니 다.서로 배척 하고 비관 적 인 자물쇠 입 니 다.jdk 1.6 이전의 자물쇠 입 니 다.스 레 드 는 한 대기 열 에 넣 어 실행 을 기다 리 고 있 습 니 다.
6.AtomicIntger 원자 조작
(1)원자 에 1 을 더 하 는 조작 은 AtomicInteger 를 사용 하여 실현 할 수 있 으 며,synchronized 에 비해 성능 이 크게 향상 되 었 다.
public class Num {
// public int num = 0;
AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
public void incrent() {
atomicInteger.incrementAndGet(); // 1
}
public int getNum(){
return atomicInteger.get();
}
}
private volatile int value;
while(true) {
int oldValue = atomicInteger.get();
int newValue = oldValue+1;
if(atomicInteger.compareAndSet(oldValue,newValue)){
break;
}
}
(4)copare AndSetInt 바 텀 은 native 수식 을 사용 하고 바 텀 은 c+코드 로 원자 문 제 를 실현 하 며 어 셈 블 리 언어 에서 코드 lock cmpxchqq 를 사용 하여 원자 성 을 확보 하 며 캐 시 줄 잠 금 입 니 다.
(5)ABA 문제:스 레 드 1 부터 하나의 변수 까지 스 레 드 2 의 실행 이 비교적 빠 르 고 이 변 수 를 가 져 와 변수의 값 을 수정 한 다음 에 원래 의 값 으로 신속하게 수정 합 니 다.이런 변수의 값 은 한 번 의 변화 가 있 었 습 니 다.스 레 드 가 compare Andset 를 다시 실 행 했 을 때 값 은 예전 의 것 이 아니 지만 이미 변화 가 생 겼 습 니 다.ABA 문제 가 발생 했 습 니 다.
(6)ABA 문 제 를 해결 하 는 것 은 변수 에 버 전 을 추가 하 는 것 입 니 다.매번 조작 변수 버 전에 1 을 추가 하 는 것 입 니 다.JDK 테이프 버 전의 잠 금 은 Atomic Stamped Reference 가 있 습 니 다.그러면 변수 가 다른 스 레 드 에 의 해 수정 되 었 더 라 도 버 전 번호 가 일치 하지 않 습 니 다.
7.자물쇠 최적화
(1)헤비급 자 물 쇠 는 기다 리 는 스 레 드 를 대기 열 에 두 고 헤비급 자 물 쇠 는 Monitor 로 잠 겨 있 으 며 상하 문 전환 자원 의 점용 이 존재 합 니 다.경량급 자물쇠 가 스 레 드 가 너무 많 으 면 자전 이 존재 하고 cpu 를 소모 합 니 다.
(2)jdk 1.6 이후 잠 금 이 무 상태-편향 잠 금(잠 금 id 지정)-경량급 잠 금(자전 팽창)-중량급 잠 금(대기 열 저장)으로 업그레이드 되 었 습 니 다.
(3)대상 을 만 듭 니 다.이 때 대상 은 무 상태 입 니 다.스 레 드 를 시작 할 때 대상 을 만 들 때 편향 자 물 쇠 를 사용 합 니 다.편향 자 물 쇠 를 실행 한 후에 자 물 쇠 를 풀 지 않 습 니 다.한 스 레 드 를 다시 사용 할 때 두 개의 스 레 드 가 강탈 대상 이 있 을 때 바로 자 물 쇠 를 경량급 자물쇠 로 업그레이드 하 는 경향 이 있다.스 레 드 를 하나 더 만들어 서 대상 자 물 쇠 를 뺏 을 때 경량급 자물쇠 에서 헤비급 자물쇠 로 업그레이드 합 니 다.
(4)세그먼트 CAS,바 텀 에 base 기록 변수 값 이 있 습 니 다.여러 스 레 드 류 가 이 변 수 를 방문 하면 base 의 값 은 여러 cell 로 나 뉘 어 배열 을 구성 합 니 다.각 cell 은 하나 에서 여러 스 레 드 의 ca 처리 에 대응 하여 스 레 드 의 자전 공전 을 피 할 수 있 습 니 다.이렇게 하면 경량급 자물쇠 입 니 다.데 이 터 를 되 돌 릴 때 바 텀 은 모든 cell 배열 과 base 의 더하기 입 니 다.
public class Num {
LongAdder longAdder = new LongAdder();
public void incrent() {
longAdder.increment();
}
public long getNum(){
return longAdder.longValue();
}
}
public long longValue() {
return sum();
}
public long sum() {
Cell[] as = cells; Cell a;
long sum = base;
if (as != null) {
for (int i = 0; i < as.length; ++i) {
if ((a = as[i]) != null)
sum += a.value;
}
}
return sum;
}이 내용에 흥미가 있습니까?
현재 기사가 여러분의 문제를 해결하지 못하는 경우 AI 엔진은 머신러닝 분석(스마트 모델이 방금 만들어져 부정확한 경우가 있을 수 있음)을 통해 가장 유사한 기사를 추천합니다:
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