在Java并发包中常用的锁(如:ReentrantLock),基本上都是排他锁,这些锁在同一时刻只允许一个线程进行访问,而读写锁在同一时 刻可以允许多个读线程访问,但是在写线程访问时,所有的读线程和其他写线程均被阻塞。读写锁维护了一对锁,一个读锁和一个写锁,通过分离读锁和写锁,使得 并发性相比一般的排他锁有了很大提升。
Java 并发包中的读写锁及其实现分析 1. 前言 在Java并发包中常用的锁(如:ReentrantLock),基本上都是排他锁,这些锁在同一时刻只允许一个线程进行访问,而读写锁在同一时 刻可以允许多个读线程访问,但是在写线程访问时,所有的读线程和其他写线程均被阻塞。读写锁维护了一对锁,一个读锁和一个写锁,通过分离读锁和写锁,使得 并发性相比一般的排他锁有了很大提升。 除了保证写操作对读操作的可见性以及并发性的提升之外,读写锁能够简化读写交互场景的编程方式。假设在程序中定义一个共享的数据结构用作缓存,它大
1. 读写锁有三种状态,读模式下加锁(共享)、写模式下加锁(独占)以及不加锁。
本文主要介绍常见的Server的并发模型,这些模型与编程语言本身无关,有的编程语言可能在语法上直接透明了模型本质,所以开发者没必要一定要基于模型去编写,只是需要知道和了解并发模型的构成和特点即可。
本文主要内容:读写锁的理论;通过生活中例子来理解读写锁;读写锁的代码演示;读写锁总结。通过理论(总结)-例子-代码-然后再次总结,这四个步骤来让大家对读写锁的深刻理解。
之前提到的ReentrantLock是排他锁,这种锁同一时刻只允许一个线程访问,而读写锁同一时刻可以多个线程访问,但在写线程访问时,所有读线程和其他写线程都要被阻塞。读写锁维护了一对锁,一个读锁和一个写锁,通过分离读写锁,使得并发性相比一般的排他锁有很大提升。
本文说的随机文件读写的随机的反义词是顺序,这里的随机文件读写对应顺序文件读写。表示文件可以不按照顺序进行读写
先看看互斥锁,它只有两个状态,要么是加锁状态,要么是不加锁状态。假如现在一个线程a只是想读一个共享变量 i,因为不确定是否会有线程去写它,所以我们还是要对它进行加锁。但是这时又有一个线程b试图去读共享变量 i,发现被锁定了,那么b不得不等到a释放了锁后才能获得锁并读取 i 的值,但是两个读取操作即使是同时发生的,也并不会像写操作那样造成竞争,因为它们不修改变量的值。所以我们期望在多个线程试图读取共享变量的时候,它们可以立刻获取因为读而加的锁,而不是需要等待前一个线程释放。
a)Java中的锁——Lock和synchronized中介绍的ReentrantLock和synchronized基本上都是排它锁,意味着这些锁在同一时刻只允许一个线程进行访问,而读写锁在同一时刻可以允许多个读线程访问,在写线程访问的时候其他的读线程和写线程都会被阻塞。读写锁维护一对锁(读锁和写锁),通过锁的分离,使得并发性提高。
来到多线程的第十二篇,前十一篇请点文末底部的上、下一篇标签。这篇聊聊读写锁。什么是读锁 & 写锁?开篇之前先聊聊这小两口的定义:
读写锁其实还是一种锁,是给一段临界区代码加锁,但是此加锁是在进行写操作的时候才会互斥,而在进行读的时候是可以共享的进行访问临界区的。 读写锁和互斥量(互斥锁)很类似,是另一种线程同步机制,但不属于POSIX标准,可以用来同步同一进程中的各个线程。当然如果一个读写锁存放在多个进程共享的某个内存区中,那么还可以用来进行进程间的同步,
续接上一篇“线程同步”:https://blog.csdn.net/zy010101/article/details/105967289
在上一篇文章里我们主要介绍了 tomcat NIO 的数据处理类,即实现读写封装的Request 和 Response,在这里我们主要介绍 NIO 整体架构。
如下图,tomcat 接收到到请求后,依次调用控制器 Controller、服务层 Service 、数据库访问层的相关方法。
读写volatile变量就像是访问一个同步块一样,是原子的且是可见的,总是能访问到最新的值。 原子性 读写volatile变量是原子操作,但读写变量不就是一条指令的事吗(mov、ldr),难道这还可分?没错绝大多数变量读写都是原子的,除了在32位JVM下对long、double的读写,就不是原子的。这是因为在32位下,总线宽度就只有32bit,对64位数据的读写需要分两次进行,依次读写高低32位。但是读写volatile变量由于使用了LOCK前缀指令,锁住了内存,所以即使是64位的数据也是原子的。 读
Netty是一个异步、基于事件驱动的网络应用程序框架,其对 Java NIO进行了封装,大大简化了 TCP 或者 UDP 服务器的网络编程。其应用还是比较广泛的,比如Apache Dubbo 、Apache RocketMq、Zuul 2.0服务网关、Spring WebFlux、Sofa-Bolt 底层网络通讯都是基于 Netty 来实现的,本节我们谈谈Netty4中的线程模型。
现实中有这样一种场景:对共享资源有读和写的操作,且写操作没有读操作那么频繁。在没有写操作的时候,多个线程同时读一个资源没有任何问题,所以应该允许多个线程同时读取共享资源;但是如果一个线程想去写这些共享资源,就不应该允许其他线程对该资源进行读和写的操作了。 针对这种场景,JAVA 的并发包提供了读写锁 ReentrantReadWriteLock,它表示两个锁,一个是读操作相关的锁,称为共享锁;一个是写相关的锁,称为排他锁。 线程进入读锁的条件:
熟悉Java开发的童鞋都知道ArrayList是线程不安全的,在多线程的环境下可能会发生fast-fail机制,抛出ConcurrentModificationException异常,虽然也有并发容器Vector,或者采用Collections的synchronizedCollection方法将ArrayList包装成线程安全类,但是这两种方式都是利用synchronized关键字修饰方法,利用独占锁来保证线程安全,由于独占锁在同一时刻只有一个线程能够获取到对象监视器即读写操作不能并行,所以效率不高。而CopyOnWriteArrayList则采用CopyOnWrite的原理来实现的一个线程安全的容器,读写分离,效率高。
通过以下几部分来分析Java提供的读写锁ReentrantReadWriteLock:
最近几年,云数据库市场日趋繁荣,进入百花齐放、百家争鸣的时代,头部云计算厂商相继推出了自己的数据库产品,特别是亚马逊的Aurora、阿里云的PolarDB、华为云的GaussDB等等。
在Java高级的并发包里面还有一个有用的同步工具,就是 ReadWriteLock读写锁,它本身是一个接口,注意这个接口并没有继承Lock接口,因为的它的功能比较特殊,所以单独成为一个接口,我们经常需要使用它下面的子类: ReentrantReadWriteLock。
Redis 官方在 2020 年 5 月正式推出 6.0 版本,提供很多振奋人心的新特性,所以备受关注。
有没有一种必要去检测一下你的电脑的硬盘状态或者是硬盘的读写工具,当然市面上还是有许多可以测试的,但是我今天介绍的这款软件是非常轻量,而且可以较为直观的观察到硬盘的性能分析数据。
Netty是一个异步、基于事件驱动的网络应用程序框架,其对 Java NIO进行了封装,大大简化了 TCP 或者 UDP 服务器的网络编程。Netty 的简易和快速开发并不意味着由它开发的程序将失去可维护性或者存在性能问题,它的设计参考了许多协议的实现,比如 FTP,SMTP,HTTP 和各种二进制和基于文本的传统协议,因此 Netty 成功的实现了兼顾快速开发,性能,稳定性,灵活性为一体,不需要为了考虑一方面原因而妥协其他方面。Netty 的应用还是比较广泛的,比如Apache Dubbo 、Apache RocketMq、Zuul 2.0服务网关、Spring WebFlux、Sofa-Bolt 底层网络通讯都是基于 Netty 来实现的,本文探讨Netty4。
开发中遇到并发的问题一般会用到锁,Synchronized存在明显的一个性能问题就是读与读之间互
多读单写,简单说,就是对资源的访问分为两种状态,一种是读操作,另一种是写操作。由应用程序提示锁应该做哪种操作。当为读模式时,所有的写动作被悬挂,而读请求被允许通过,而写动作时,所有操作被悬挂。并且,读写切换时,有足够的状态等待,直到真正安全时,才会切换动作。
我们常见的IO模型有:阻塞 IO 模型、非阻塞 IO 模型、多路复用 IO 模型、 信号驱动 IO 模型、异步 IO 模型;下面我们就简单介绍一下以上IO模型。
非公平性锁可能使线程“饥饿”,为什么它又被设定成默认的实现呢?再次观察上表的结 果,如果把每次不同线程获取到锁定义为1次切换,公平性锁在测试中进行了10次切换,而非 公平性锁只有5次切换,这说明非公平性锁的开销更小。
先说明下,本文要讨论的多线程读写是指一个线程写,一个或多个线程读,不包括多线程同时写的情况。
多线程访问共享资源的时候,避免不了资源竞争而导致数据错乱的问题,所以我们通常为了解决这一问题,都会在访问共享资源之前加锁。
互联网的并发场景大多是读多写少。所以缓存技术使用普遍。JUC也提供了读写锁-ReadWriteLock。
重入锁ReentrantLock是排他锁,排他锁在同一时刻仅有一个线程可以进行访问,但是在大多数场景下,大部分时间都是提供读服务,而写服务占有的时间较少。然而读服务不存在数据竞争问题,如果一个线程在读时禁止其他线程读势必会导致性能降低。所以就提供了读写锁。 读写锁维护着一对锁,一个读锁和一个写锁。通过分离读锁和写锁,使得并发性比一般的排他锁有了较大的提升:在同一时间可以允许多个读线程同时访问,但是在写线程访问时,所有读线程和写线程都会被阻塞。 读写锁的主要特性: 公平性:支持公平性和非公平性。 重入性:支持
读写锁定义: 一个资源能够被多个读线程访问,或者被一个写线程访问,但是不能同时存在读写线程。
这也是为啥默认是非公平锁的原因(一般情况下,非公平锁的性能高于公平锁) 那什么时候应该用公平锁呢?
http://blog.csdn.net/zs634134578/article/details/19806429
前面介绍了java中排它锁,共享锁的底层实现机制,本篇再进一步,学习非常有用的读写锁。鉴于读写锁比其他的锁要复杂,不想堆一大波的文字,本篇会试图图解式说明,把读写锁的机制用另外一种方式阐述,鉴于本人水平有限,如果哪里有误,请不吝赐教。
ReadWriteLock也是一个接口,提供了readLock和writeLock两种锁的操作机制,一个资源可以被多个线程同时读,或者被一个线程写,但是不能同时存在读和写线程。
现在都是“大数据”时代,大量的用户数据需要处理,如何保证大量数据在多线程下的安全,成了比较重要的问题。
信号量强调的是线程(或进程)间的同步:“信号量用在多线程多任务同步的,一个线程完成了某一个动作就通过信号量告诉别的线程,别的线程再进行某些动作(大家都在sem_wait的时候,就阻塞在那里)。当信号量为单值信号量时,也可以完成一个资源的互斥访问。信号量测重于访问者对资源的有序访问,在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源。
可重入锁,也叫递归锁。它有两层含义,第一,当一个线程在外层函数得到可重入锁后,能直接递归地调用该函数,第二,同一线程在外层函数获得可重入锁后,内层函数可以直接获取该锁对应其它代码的控制权。之前我们提到的synchronized和ReentrantLock都是可重入锁。
但生活中也不是没有 BUG 的,比如加锁的电动车在「广西 - 窃·格瓦拉」面前,锁就是形同虚设,只要他愿意,他就可以轻轻松松地把你电动车给「顺走」,不然打工怎么会是他这辈子不可能的事情呢?牛逼之人,必有牛逼之处。
在linux多线程环境下对同一变量进行读写时,经常会遇到读写的原子性问题,即会出现竞争条件。为了解决多个线程对同一变量访问时的竞争条件问题,操作系统层面提供了锁、信号量、条件变量等几种线程同步机制。如果对变量的每次访问都使用上述机制,由于系统调用会陷入内核空间,需要频繁的进行上下文切换,这就导致了程序的时间开销比较大。
2. 读写锁是“读模式加锁”时, 如果线程以读模式对其加锁会成功;如果线程以写模式加锁会阻塞。
流指的是可以进行I/O操作的内核对象,例如: 文件,管道和套接字等,流的入口就是文件描述符fd。
前言:tomcat一度是web容器的标准,但是tomcat的并发量却只有200-400之间,即使现在有了aio模式,也没有提升太多。所以现在大部分都是使用netty作为高性能服务器框架,在dubbo,
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本文分为以下几个部分说明介绍redis单线程 1.redis为何使用单线程 2.redis使用单线程为何性能那么高 3.redis哪些功能不是单线程
前文我们有介绍《看了CopyOnWriteArrayList后自己实现了一个CopyOnWriteHashMap》 关于CopyOnWrite容器的,但是它也有一些缺点:
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