把java基礎擼一邊,從簡單的開始。
執行緒部分:
學習原子類,先來了解一下一個概念,樂觀鎖與悲觀鎖。
樂觀鎖與悲觀鎖:
樂觀鎖:
簡單理解:就是認為該資料在獲取的時候不會被其他執行緒修改,更新的時候判斷一下就可以了。是否一樣,像是快取。更新給個標誌就可以。在前面的介紹的volatile就是個樂觀鎖,自認為不會被其他執行緒修改,其他執行緒讀就不會出現髒資料的出現。樂觀鎖,感覺就像是個快取資料一樣,會更新,明知會更新,但取的時候放心大膽樂觀地取。
悲觀鎖
簡單理解,就是和樂觀鎖相反。其他執行緒必定會對資料進行修改,不敢放心大膽得取資料,所以要多這個資料要強行鎖住,像是synchronize,對執行緒進行互斥。保證資料讀取的時候不會被修改。
推薦文章:樂觀鎖與悲觀鎖
原子類:
悲觀鎖這樣對資料進行了保護,運算元據的時候,只有一個執行緒在場。synchronize就證明了這點,但是這樣讓其他執行緒堵塞又執行是非常消耗效能的。那麼樂觀鎖是怎麼保證樂觀鎖的,volatile是肯定不行的。
volatile,這個修飾詞只能保證可見性。不能保證原子性。
例項<一>:
public class Demo41 {
public volatile int val = 0 ;
public void set(){
val++;
}
public static void main(String[] age){
Demo41 demo41 = new Demo41();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (;;){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
demo41.set();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " val : "+demo41.val);
}
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (;;){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
demo41.set();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " val : "+demo41.val);
}
}
}).start();
...
}
}複製程式碼
列印結果:
Thread-2 val : 12
Thread-0 val : 14
Thread-1 val : 14
Thread-2 val : 15
Thread-0 val : 17
複製程式碼
java除了synchronize提供原子性,還提供了很多。比如原子類系列
import java.util.concurrent.atomic.Atomic**;複製程式碼
例項<二>:
public class Demo41 {
public AtomicInteger val = new AtomicInteger(0) ;
public int set(){
return val.getAndIncrement();//自加1
}
public static void main(String[] age){
Demo41 demo41 = new Demo41();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (;;){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " val : "+demo41.set());
}
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (;;){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " val : "+demo41.set());
}
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (;;){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " val : "+demo41.set());
}
}
}).start();
}
}複製程式碼
列印
Thread-0 val : 0
Thread-1 val : 1
Thread-2 val : 2
Thread-0 val : 3
Thread-1 val : 4
Thread-2 val : 5
Thread-0 val : 6複製程式碼
簡單看原始碼:
AtomicIn系列有很多,下面是AtomicInteger的原始碼。我拿個比較簡單的講,標題是簡單看原始碼。
public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
private static final long serialVersionUID = 6214790243416807050L;
// setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private static final long valueOffset;
static {
try {
valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}
private volatile int value;複製程式碼
發現:
1:繼承了Number。這個類有一些對數值型別的操作。
2:實現了Serialzable介面。
3:成員變數建立了Unsafe。
4:成員變數中有Long型別valueOffset,private修飾,不能被其他類改動,能猜到這個欄位就是這個類操作的核心了。
4:靜態程式碼塊中,對valueOffset做了處理。unsafe.objectFieldOffset(File)這個方法,獲取該屬性在記憶體中的偏移位置。Long型別用來儲存這個獲取的地址。
5:擁有private和volatile修飾的value int型別值,也就是這個類計算的值了。
使用方法探究:
在上面例項的程式碼中,有兩處使用一個是例項化的時候,一個是自增的時候。
public AtomicInteger val = new AtomicInteger(0) ;
public int set(){
return val.getAndIncrement();
}複製程式碼
看構造方法的原始碼
public AtomicInteger(int initialValue) {
value = initialValue;
}複製程式碼
只是個普通的複製功能。注意,發現5
在來看自加方法
/**
* Atomically increments by one the current value.
*
* @return the previous value
*/
public final int getAndIncrement() {
return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);
}複製程式碼
這裡使用到了unsafe類的操作。進行檢視這個方法的原始碼
//記憶體地址V,舊的預期值A,即將要更新的目標值B。
/*public final int getAndAddInt(Object o, long offset, int delta) {
int v;
do {
v = this.getIntVolatile(o, offset); //拿到記憶體位置的最新值
//拿到記憶體位置的最新值v,使用CAS嘗試修將記憶體位置的值修改為目標值v+delta,如果修改失敗,
則獲取該記憶體位置的新值v,然後繼續嘗試,直至修改成功
} while(!this.compareAndSwapInt(o, offset, v, v + delta));
return var5;
}*/複製程式碼
這裡看到了的是CSA演算法,即比較並替換,是一種實現併發演算法時常用的技術。
這個比較是個do...while迴圈比較,這裡可以看到那個Long型別存地址是幹嘛的了,就是為了取資料的,獲得現在記憶體存取的值,然後拿需要修改的值進行比較,如果是樣的說明修改成功,如果沒有修改成功,說明還有人改,所以繼續迴圈(沒有做重量鎖,如synchronize所以會有多個執行緒進入)上面的註釋寫了,大家放大點看,也可以從下面推薦文章中看。
還要注意,為什麼可以及時通知到資料的更改,是擁有有volatile修飾,可見性。在建立原子類的時候,value被volatile修飾。不得不說句,牛逼。
原子類系列,還有可以操作物件,陣列。大同小異,就不一一介紹了。謝謝各位觀看。
推薦文章:面試畢問的CAS,你懂嗎?