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(
转载
2023-11-03 22:29:12
248阅读
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,
转载
2023-07-19 02:27:15
143阅读
1. 简介在本教程中,我们将了解什么是非阻塞数据结构,以及为什么它们是基于锁的并发数据结构的重要替代方案。首先,我们将介绍一些术语,例如无障碍、无锁定和无等待。其次,我们将研究非阻塞算法的基本构建块,如CAS(compare-and-swap)。第三,我们将研究在Java中实现无锁队列,最后,我们将概述如何实现无等待的方法。2. 锁定与饥饿首先,让我们看一下阻塞线程和饥饿线程之间的区别。在上图中,
转载
2023-10-27 12:44:12
79阅读
Java并发编程之无锁在谈论无所之前先来看看乐观派和悲观派。对于乐观派而言,他们总认为事情总会朝着好的方向发展,总认为几乎不会坏事,我已可以随意的去做事。但是对于悲观派来说,他们认为出错是一种常态,所以无论事情大小都会考虑的面面俱到,滴水不漏。在两种派别对应在并发中就是加锁和无锁,也就是说加锁是一种悲观的策略,而无锁是一种乐观的策略。对于锁,如果有多个线程同事访问一个临界资源,宁可牺牲性能让线程等
转载
2024-01-15 03:38:49
42阅读
无锁一、概述无锁是处理并发的一种乐观策略,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执行。那遇到冲突怎么办?接下来请看,无锁绝招“CAS”即比较交换术。二、CAS原理CAS即Compare and swap.其算法过程是这样的:它有三个参数:1.V表示要更新的变量2.E表示期望值3.N表示新值仅当V等于E时,才会将V设为N。如果V和N不同,则
转载
2023-09-02 07:39:16
120阅读
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
转载
2023-12-21 10:00:45
39阅读
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
转载
2023-09-30 08:00:57
111阅读
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
转载
2023-09-24 18:57:55
128阅读
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
转载
2023-11-20 11:56:24
70阅读
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
转载
2023-08-12 20:38:51
185阅读
前言本文需要具备一定的多线程基础才能更好的理解。学习java多线程时,最头疼的知识点之一就是java中的锁了,什么互斥锁、排它锁、自旋锁、死锁、活锁等等,细分的话可以罗列出20种左右的锁,光是看着这些名字就足以让人望而却步了,更别说一个个去理解它们的含义了。其实我要在这里告诉大家,我们看到的其实只是假象,其实根本没有这么多锁,或者这样说,这里边有很多锁其实就是一个东西,当我们从不同的侧重点去看的时
转载
2023-06-26 17:10:35
55阅读
我们研究下 synchronized 背后的 monitor 锁。 获取和释放 monitor 锁的时机 我们都知道,最简单的同步方式就是利用 synchronized 关键字来修饰代码块或者修饰一个方法,那么这部分被保护的代码,在同一时刻就最多只有一个线程可以运行,而 synchronized 的背后正是利用 monitor 锁实现的。所以首先我们来看下获取和释放 monitor 锁的
转载
2023-11-09 16:27:52
37阅读
文章目录1. 锁的类型&锁的分类1.1 乐观锁1.2 悲观锁1.3 自旋锁1.4 可重入锁(递归锁)1.5 读写锁1.6 公平锁1.7 非公平锁1.8 共享锁1.9 独占锁1.10 重量级锁1.11 轻量级锁1.12 偏向锁1.13 分段锁1.14 互斥锁1.15 同步锁1.16 死锁、活锁、饥饿1.17 锁粗化1.18 锁消除1.19 synchronized1.20 Lock和syn
转载
2023-11-10 20:50:18
41阅读
锁2—预备知识Java的AQS****************** 如有侵权请提示删除 ******************* 1、概念: 所谓AQS,指的是AbstractQueuedSynchronizer,它提供了一种实现阻塞锁和一系列依赖FIFO等待队列的同步器的框架,ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier等并发类均是基于A
转载
2023-07-20 07:19:52
64阅读
# 无锁队列在 Java 中的应用
无锁队列是一种高效的数据结构,常用于并发编程中,能够有效地减少程序中的锁竞争,从而提高程序的性能。本文将介绍无锁队列的基本概念、实现原理,以及如何在 Java 中实现一个简单的无锁队列示例。
## 什么是无锁队列?
无锁队列是一种不使用锁机制来保证线程安全的队列。当多个线程对队列进行操作时,它们不会互相阻塞,相比于传统的使用锁的队列,无锁队列具有更高的并发
# Java无锁队列简介
## 什么是无锁队列
无锁队列是一种并发数据结构,它允许多个线程同时访问队列而不需要使用锁来保护共享资源。相比有锁队列,无锁队列的优势在于降低了线程之间的竞争,从而提高了并发性能。
在无锁队列中,线程可以通过原子操作来对队列进行读取和写入操作,而不需要等待其他线程释放锁。这样可以避免了线程之间的阻塞和唤醒的开销,提高了处理速度。
## 无锁队列的实现方式
无锁队
原创
2023-08-20 05:34:55
582阅读
# 实现 Java 无锁 CyclicBuffer 的教程
在现代并发编程中,我们经常需要使用缓冲区来处理多线程之间的数据传输。CyclicBuffer(循环缓冲区)是一种高效的缓存实现,它不仅可以避免锁的竞争(即无锁),还能有效地利用内存。本文将指导你如何在 Java 中实现一个无锁的 ClyclicBuffer。我们将通过一系列简单的步骤来实现这个目标。
## 流程概述
为了实现无锁的
# 无锁队列的实现指南
## 一、无锁队列概述
无锁队列是一种高效的数据结构,能在多线程环境下安全地进行数据的插入和删除操作,而无需使用传统的锁机制。无锁队列主要通过使用原子操作(如`compareAndSet`)和合适的内存模型来达到线程安全的目的。
本文将指导你实现一个简单的无锁队列,具体流程如下:
### 二、实现流程
| 步骤 | 描述
# Java无锁RingBuffer实现指南
在现代高性能开发中,无锁数据结构被广泛应用于多线程程序中。无锁RingBuffer(环形缓冲区)是一个常见的无锁数据结构,可以用来实现生产者-消费者模型。这篇文章将带领你了解如何实现Java无锁RingBuffer,并提供详细流程、代码示例和序列图。
## 流程概述
首先,我们将通过以下步骤来构建一个简单的无锁RingBuffer:
| 步骤
在处理“Java 无锁wait”这一类型的问题时,常常会面临一些挑战,比如线程间的等待与调度管理。在这篇文章中,我将围绕备份策略、恢复流程、灾难场景、工具链集成、监控告警、最佳实践逐步展开。
首先,备份策略是克服无锁等待问题的重要一环。可以用思维导图整理出主要的备份内容,确保每个环节都能得到适当的保存。接下来,是一个存储架构的设计,明确数据的存放位置和方式。下面是一个关于存储介质的对比表,帮助我