目录一、并发相关概念二、并发下的原子操作三、并发的原子性问题三、并发控制策略四、锁带来的问题五、无锁编程实现六、性能比较多线程编程中,锁是大家比较熟悉的概念,但对无锁编程则没有太多了解。无锁编程是指不用加锁的方式去解决原本需要加锁才能解决的问题,从而使程序具有更高的性能,降低硬件成本。我们从并发开始说起。一、并发相关概念并发数:服务器同时并行处理的请求数量。QPS:每秒处理完成的请求数量,是衡量系
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2024-10-08 20:26:28
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ZeroMQ无锁队列分析
1. 概述ZeroMQ使用了一个无锁队列,用于线程间的高性能数据交换。这个无锁队列由两个对象组成:yqueue_t: 一个普通的队列,实现内存块链表,以及内存块的回收和重复利用。ypipe_t: 基于yqueue_t实现的无锁管道队列,实现一读一写的无锁操作。
2. yqueue_t类yqueue_t类实现了一个普通的队列(多线程不安全),但为了提高
【并发编程十五】无锁数据结构——无锁栈一、无锁数据结构体的优点和缺点1、优点2、缺点二、无锁数据结构分类三、无锁栈容器1、简介2、无锁栈原理图3、添加节点(push)4、添加数据(添加节点demo)5、弹出数据6、弹出数据demo7、无锁栈和智能指针8、无锁栈内存泄露的解决四、无锁队列 一、无锁数据结构体的优点和缺点1、优点最大限度实现并发在基于锁的容器上,若某个线程还未完成
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2024-04-12 07:18:32
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常用的接口:
TLockFreePointerListFIFO<T>:先进先出;
TLockFreePointerListLIFO<T>:后进先出;
TLockFreePointerListUnordered<T>:看注释是说这个List内部元素是无序的,但效率比前面两个更高。
注意:如果你的元素是一个指针,比如A* val,那么模版名只需要用A而不要用A*
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2018-03-22 15:09:00
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无锁编程 / lock-free / 非阻塞同步无锁编程,即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步,也就是在没有线程被阻塞的情况下实现变量的同步,所以也叫非阻塞同步(Non-blocking Synchronization)。实现非阻塞同步的方案称为“无锁编程算法”( Non-blocking algorithm)。lock-free是目前最常见的无锁编程的实现级别(一共三种级别)。为
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2023-12-23 22:21:07
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并发编程十六】无锁数据结构(2)——无锁队列一、简介二、原理图三、代码:实现三、代码:demo四、其他知识点1、delete 关键字2、delete 的扩展上一节我们讲解了无锁栈容器,这节我们讲解下无锁队列,如果大家还有基础知识不了解,建议先看下我的上两篇原子操作和无锁栈容器两篇文章。
原理图
无锁队列的实现方式,网上也是五花八门,挺多的。在此,我们讲解下:仅服务单一生产
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2023-07-14 15:33:54
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前几期简单介绍了一些线程方面的基础知识,以及一些线程的一些基础用法以及通过jvm内存模型的方式去介绍了一些并发中常见的问题(想看往期文章的小伙伴可以直接拉到文章最下方飞速前往)。本文重点介绍一个概念“无锁”本期精彩什么是无锁无锁类的原理AtomicIntegerUnsafeAtomicReferenceAtomicStampedReference什么是无锁 在高并发编程中最重要的就是获取临界区资
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2024-06-24 18:49:34
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队列是我们非常常用的数据结构,用来提供数据的写入和读取功能,而且通常在不同线程之间作为数据通信的桥梁。不过在将无锁队列的算法之前,需要先了解一下CAS(compare and swap)的原理。由于多个线程同时操作同一个数据,其中肯定是存在竞争的,那么如何能够针对同一个数据进行操作,而且又不用加锁呢? 这个就需要从底层,CPU层面支持原子修改操作,比如在X86的计算机平台,提供了XCHG指令,
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2023-07-19 02:27:15
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单生产者——单消费者模型 此种场景不需要加锁,定长的可以通过读指针和写指针进行控制队列操作,变长的通过读指针、写指针、结束指针控制操作。此模型基于linux内核提供的kfifo的实现。 本文分析的原代码版本: 2.6.24.4 kfifo的定义文件: kernel/kfifo.c kfifo的头文件
原创
2021-09-06 13:39:05
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无锁多线程栈的实现主要是依赖了C的原子操作特性,例如:C++11里面的atomic的co\
原创
2022-11-17 00:35:29
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BlockingQueue实现生产者-消费者是一个不错的选择,它很自然地实现了作为生产者和消费者的内存缓冲区。但是,BlockingQueue并不是一个高性能的实现,它完全使用锁和阻塞等待来实现线程间的同步。在高并发场合,它的性能并不是特别优越。 就像我们之前提过的ConcurrentLinkedQueue是一个高性能的队列,但是BlockingQueue只是为了方便数据共享。而
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2023-08-12 20:38:51
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Java高并发编程利用CAS实现一个无锁队列-刘宇一、什么是无锁(Lock-Free)队列二、线程不安全的队列三、线程安全的无锁队列 作者:刘宇 一、什么是无锁(Lock-Free)队列在多线程操作中,我们通常会添加锁来保证线程的安全,那么这样势必会影响程序的性能。那么为了解决这一问题,于是就有了在无锁操作的情况下依然能够保证线程的安全,实现无锁的原理就是利用了Campare and swap(
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2023-11-03 22:29:12
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单生产者 初始位置:生产者的头和尾指向相同的位置;并只有生产者的头和尾被修改 1.生产者的头和消费者的尾指向临时变量,prond_next指向表的下一位置,如果没有足够的空间,返回错误 2.prod_head(原变量而非临时变量)指向prod_next,新元素入队 3.修改prod_tail指向pr
原创
2021-07-13 17:16:43
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死锁、活锁、饥饿是关于多线程是否活跃出现的运行阻塞障碍问题,如果线程出现了这三种情况
原创
2022-10-18 16:21:04
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Disruptor是一个开源框架,研发的初衷是为了解决高并发下队列锁的问题,最早由LMAX提出并使用,能够在无锁的情况下实现队列的并发操作,并号称能够在一个线程里每秒处理6百万笔订单目前,包括Apache Storm、Camel、Log4j2在内的很多知名项目都应用了Disruptor以获取高性能为什么会产生Disruptor框架「目前Java内置队列保证线程安全的方式:」ArrayBlockin
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2023-12-21 10:00:45
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简介 在进入今天的主题之前,我们先来了解一下一般使用的比较常用的锁。互斥锁和自旋锁。 互斥锁:如果取不到锁就会进入休眠,本身取锁的操作并不耗时,主要就是等待拿到锁的时间,并且这样的话会进行线程切换,比较耗资源;自旋锁就不一样了,在没有获取到锁的情况下不会休眠,而是一直忙等待下去,一直占据CPU,不进行线程的切换,这样的好处就是执行本身耗时比较短的
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2023-12-13 01:36:24
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Java 高并发之无锁(CAS)本篇主要讲 Java中的无锁 CAS ,无锁 顾名思义就是 以不上锁的方式解决并发问题,而不使用synchronized 和 lock 等。。1. Atomic 包java.util.concurrent.atomic 包下类都是原子类,原子类都是基于 sun.misc.Unsafe 实现的基本可以分为一下几类:原子性基本数据类型:AtomicBoolean、Ato
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2023-09-30 08:00:57
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对于并发控制,锁是一种悲观的策略。它总是假设每一次的临界区操作会产生冲突。如果有多个线程同时需要访问临界区资源,就宁可牺牲性能让线程进行等待,所以说锁会阻塞线程执行。而无锁是一种乐观的策略,它会假设对资源的访问是没有冲突的。无锁的策略使用一种叫做比较交换的技术(CAS Compare And Swap)来鉴别线程冲突,一旦检测到冲突产生,就重试当前操作直到没有冲突为止。
1)比较交
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2023-11-20 11:56:24
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Java高并发程序设计——无锁一、无锁与有锁区别? 对于并发控制而言,锁是一种悲观的策略。它总是假设每次的临界区的操作会产生冲突,因此,必须对每次操作都小心翼翼。如果有多个线程同时需要访问临界区资源,则宁可牺牲性能让线程进行等待,因此说锁会阻塞线程执行。而无锁是一种乐观的策略,它会假设对资源的访问是没有冲突的。既然没有冲突,自然不需要等待,所以所有的线程都可以在不停顿的状态下持续执行,如果遇到冲突
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2023-09-24 18:57:55
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1 前言老规矩,介绍前先简单聊一下为啥需要无锁队列,主要解决了哪些问题。首先是为啥需要无锁队列,我们最常见的就是利用锁保护临界资源,在多线程中进行队列操作,当并发量起来会带来大量的线程切换开销,而使得真正用于数据插入和读取的时间被挤压带来性能瓶颈。另一方面是常规线程的分配队列操作都是新增一个节点或者释放一个节点都需要进行内存分配和释放,内存分配对于当前的线程也是阻塞操作的,频繁的内存分配也会导致性
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2023-07-19 02:26:40
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