1.死磕 java集合之ConcurrentLinkedQueue源码分析
2.Java原理系列Java AtomicInteger原理用法源码详解
3.源码分析: Java中锁的种类与特性详解
死磕 java集合之ConcurrentLinkedQueue源码分析
ConcurrentLinkedQueue
(1)不是阻塞队列
(2)通过CAS+自旋保证并发安全
(3)可用于多线程环境,但不能用在线程池中
简介
主要属性
两个属性:头节点与尾节点
主要内部类
典型单链表结构
主要构造方法
构造简单,实现无界单链表队列
入队
add(e)与offer(e)方法
无异常抛出,流程清晰
出队
remove()与poll()方法
逻辑清晰,不阻塞线程
总结
非阻塞队列,不适用于线程池
彩蛋
与LinkedBlockingQueue对比
线程安全与返回null特性相似
效率与锁机制差异显著
无法实现等待元素与用在线程池中的spring mvc自学源码限制
Java原理系列Java AtomicInteger原理用法源码详解
Java的原子类AtomicInteger,是《Java原理用法示例及代码规范详解系列》的一部分,关注和收藏以获取最新内容。它用于在多线程环境中进行安全的整数操作,如get(), set(), incrementAndGet(), compareAndSet()等,提高并发性能,适用于计数器、群相册源码标记位等场景。
AtomicInteger的核心原理基于CAS操作,内部使用volatile修饰的int变量保证可见性和原子性。CAS操作确保在多线程环境中,对整数的修改是原子性的,避免了竞态条件和数据不一致。如果CAS操作失败,它会通过循环重试确保操作成功。
在使用AtomicInteger时,如计数器递增和条件判断,应避免竞态条件。源码王者修仙通过额外的同步手段如锁或Lock接口,可以确保整个操作序列是原子的。AtomicInteger提供的方法如getAndIncrement(),保证了这些操作的线程安全。
场景上,AtomicInteger在计数器、并发任务处理和共享变量的线程安全操作中大显身手。例如,网站访问计数和任务完成数量统计,AtomicInteger确保了这些操作的原子性,输出的pdf源码下载计数始终准确。
总的来说,AtomicInteger是处理多线程整数操作的理想选择,为并发编程提供了一种高效且线程安全的解决方案。
源码分析: Java中锁的种类与特性详解
在Java中存在多种锁,包括ReentrantLock、Synchronized等,它们根据特性与使用场景可划分为多种类型,如乐观锁与悲观锁、可重入锁与不可重入锁等。本文将结合源码深入分析这些锁的设计思想与应用场景。
锁存在的积少成多指标源码意义在于保护资源,防止多线程访问同步资源时出现预期之外的错误。举例来说,当张三操作同一张银行卡进行转账,如果银行不锁定账户余额,可能会导致两笔转账同时成功,违背用户意图。因此,在多线程环境下,锁机制是必要的。
乐观锁认为访问资源时不会立即加锁,仅在获取失败时重试,通常适用于竞争频率不高的场景。乐观锁可能影响系统性能,故在竞争激烈的场景下不建议使用。Java中的乐观锁实现方式多基于CAS(比较并交换)操作,如AQS的锁、ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore等。CAS类实现不能完全保证线程安全,使用时需注意版本号管理等潜在问题。
悲观锁则始终在访问同步资源前加锁,确保无其他线程干预。ReentrantLock、Synchronized等都是典型的悲观锁实现。
自旋锁与自适应自旋锁是另一种锁机制。自旋锁在获取锁失败时采用循环等待策略,避免阻塞线程。自适应自旋锁则根据前一次自旋结果动态调整等待时间,提高效率。
无锁、偏向锁、轻量级锁与重量级锁是Synchronized的锁状态,从无锁到重量级锁,锁的竞争程度与性能逐渐增加。Java对象头包含了Mark Word与Klass Pointer,Mark Word存储对象状态信息,而Klass Pointer指向类元数据。
Monitor是实现线程同步的关键,与底层操作系统的Mutex Lock相互依赖。Synchronized通过Monitor实现,其效率在JDK 6前较低,但JDK 6引入了偏向锁与轻量级锁优化性能。
公平锁与非公平锁决定了锁的分配顺序。公平锁遵循申请顺序,非公平锁则允许插队,提高锁获取效率。
可重入锁允许线程在获取锁的同一节点多次获取锁,而不可重入锁不允许。共享锁与独占锁是另一种锁分类,前者允许多个线程共享资源,后者则确保资源的独占性。
本文通过源码分析,详细介绍了Java锁的种类与特性,以及它们在不同场景下的应用。了解这些机制对于多线程编程至关重要。此外,还有多种机制如volatile关键字、原子类以及线程安全的集合类等,需要根据具体场景逐步掌握。