关于java:并发编程

3次阅读

共计 1447 个字符，预计需要花费 4 分钟才能阅读完成。

AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是 RetrentLock 与 Java 并发包工具的实现根底，其底层采纳乐观锁，大量应用了 CAS 操作，并且在抵触时，采纳自旋形式重试，以实现轻量级锁和高效的获取锁

CAS 的全称为 Compare-And-Swap，是一条 CPU 的原子指令，其作用是让 CPU 比拟后原子地更新某个地位的值，通过考察发现，其实现形式是基于硬件平台的汇编指令，就是说 CAS 是靠硬件实现的，JVM 只是封装了汇编调用

其实现次要由状态、队列、CAS 三局部组成：
状态：在 AQS 中，状态由 state 属性来示意，该属性的值示意了锁的状态，state 为 0 示意锁没有被占用，state 大于 0 示意已被占用
队列：在 AQS 中，队列的实现是一个双向链表，它示意所有期待锁的线程的汇合，当线程获取锁失败时通过 CAS 操作将本人退出队列的开端
CAS 操作： 操作系统层面提供的 API，CAS 是一条 CPU 原语，其蕴含三个操作数——内存地位、预期原值和新值，如果内存地位的值与预期原值相匹配，那么处理器会主动将该地位值更新为新值

执行流程

线程尝试获取锁，将 state 的状态通过 CAS 操作由 0 改写成 1
未获取到锁，则将本人封装成 node，通过 CAS 操作退出队列尾部
如果前置节点是头节点，则会再次尝试获取锁
将前驱节点状态设置为 signal 后，通过 LockSupport.park，挂起以后线程
拿到锁的线程执行完逻辑后，通过 LockSupport.unPark 唤起后置节点线程，后置节点线程则会再次尝试去获取锁

AQS 超时机制
通过 LockSupport 的 parkNanos 实现

jdk1.7

应用一个 Segment 数组和多个 HashEntry 组成，每个数组桶位上面挂一个 HashEntry
当执行 put 操作时，会进行第一次 key 的 hash 来定位 Segment 的地位，如果该 Segment 还没有初始化，即通过 CAS 操作进行赋值，而后进行第二次 hash 操作，找到相应的 HashEntry 的地位，再通过 ReentrantLock 进行加锁后，将数据增加 HashEntry 中的对应地位

jdk1.8

与 HashMap 构造统一，底层是数组 + 链表或数组加红黑树结构实现
作流程是，对 key 进行 hash 运算定位到数组下标，如果下标地位链表为空则先初始化，再 cas 插入，如果有数据，则用同步锁 Synchronized 对数组桶位进行加锁后插入

这个改变阐明了 jdk 团队认为通过优化后的 Synchronized 比 ReentrantLock 效率高

ThreadLocal 是一个线程隔离变量
ThreadLocal.set 办法相当于给以后线程的 TheadLocalMap 属性赋值，key 就是 TheadLocal 本人，value 是要 set 的值

应用场景：

多线程应用一些线程不平安的工具类时，ThreadLocal 复用工具对象
用来传递上下文，能够防止对象的跨层传递。（定义一个工具类，类中定义一个 TheadLocal 动态属性，通过工具类调用 TheadLocal 的 set 和 get 办法）
具体场景：之前 oracle 迁徙 mysql 数据库时，切换开关应用 ThreadLocal 保留至以后线程，防止开关值的上下文传递

内存泄露场景：
因为 TheadLocalMap 与线程生命周期统一，在应用线程池等线程生命周期长的场景应用 TheadLocal 时，如不手动执行 remove 操作，value 便不会被回收，造成内存泄露

正文完