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彻底攻克ThreadLocal:搞懂原理、实战应用,深挖源码!扩展InheritableThreadLocal、FastThreadLocal!

一、为什么要使用ThreadLocal 在并发编程中,多个线程同时访问和修改共享变量是一个常见的场景。这种情况下,可能会出现线程安全问题,即多个线程对共享变量的操作可能会相互干扰,导致数据不一致。...会话管理:在 Web 应用中,每个用户的会话数据可以使用 ThreadLocal 存储,从而确保同一用户的多个请求在同一个线程中处理时能够访问到正确的会话数据。...由于每个线程都有自己的ThreadLocalMap,因此它们可以独立地存储和检索值,而不会与其他线程冲突。 面试题3:ThreadLocal可能会导致哪些问题?...答案: ThreadLocal使用不当可能会导致内存泄漏和数据污染问题。...答案: ThreadLocal和synchronized都是用于处理多线程编程中共享资源访问问题的技术,但它们的工作原理和应用场景不同。

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Java 集合源码解析 - ConcurrentHashMap(JDK7)

HashMap在并发执行put会引起死循环,是因为多线程会导致HashMap的Entry链表成环,一旦成环,Entry的next节点永远不为空,产生死循环 效率低下的HashTable 线程安全的Map...,也不能使用get方法来获取元素,所以竞争越激烈效率越低,这必然导致多线程时性能不佳。...定义成volatile的变量,能够在线程之间保持可见性,能够被多线程同时读,并且保证不会读到过期的值,但是只能被单线程写(有一种情况可以被多线程写,就是写入的值不依赖于原值); 在get操作里只需要读不需要写共享变量...拥有更高的并发性; 在 HashTable 和由同步包装器包装的 HashMap 中,使用一个全局的锁来同步不同线程间的并发访问; 同一时间点,只能有一个线程持有锁,也就是说在同一时间点,只能有一个线程能访问容器...; 这虽然保证多线程间的安全并发访问,但同时也导致对容器的访问变成串行化的了。

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    HashMap的详细解读

    桶和链表:在HashMap中,每个桶都是一个链表,链表中的每个节点都包含一个键值对。如果多个键哈希到同一个桶,那么这些键值对就会在链表中顺序存储。...扩容会导致性能的损失,因为每次插入操作都需要重新计算元素的哈希值和位置。因此,在设计HashMap时,需要考虑哈希表的大小和加载因子,以平衡性能和内存使用。...当链表的长度超过一定阈值(如8)时,会将链表转换为红黑树,以提高查询效率。 在查询元素时,HashMap会根据给定的键计算出哈希值,并找到对应的桶。...keys():返回包含此映射中所有键的迭代器。 values():返回包含此映射中所有值的迭代器。 entrySet():返回包含此映射中所有映射关系的Set视图。...但是,需要注意的是,由于HashMap的不线程安全性,如果在多线程环境下使用,可能会导致数据的不一致性问题,需要使用线程安全的数据结构或者通过Collections.synchronizedMap方法进行包装

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    原子变量——内存模型

    在多线程编程中,对共享数据的并发访问需要特别注意顺序性和可见性。现代处理器和编译器为了提升性能,往往会对代码指令进行重排,这种重排可能会影响不同线程对共享数据的观察顺序,导致未定义行为。...其保证当前线程中加载操作之后的任何读取和写入都不会被重排到加载操作之前;其他线程的所有release同一原子变量的写入操作为当前线程可见。适用于多线程的同步场景中确保前置依赖操作。...内存模型的核心问题 内存模型的核心问题包括:可见性、顺序性和原子性。 可见性:在多线程环境中,线程对共享变量的修改并不一定能被其他线程立即可见。...C++内存模型中的所有原子操作都具备不可分割性,避免了在多线程环境中发生数据竞争的风险。原子操作的不可分割性为多线程编程提供了基础的线程安全保障。 3....所有线程都按严格的顺序对counter进行操作,从而得到期望的结果。 4. 总结 本文通过对C++内存模型及其内存序的详细解析,探讨了多线程环境下的可见性、顺序性和原子性问题。

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    C++11内存模型

    内存模型解决的问题 并发的不确定性 多个线程操作共享的变量,由于操作不是原子性的,很有可能会导致结果未定义。...,需要两个CPU指令,所以线程2可能会读到只执行1个CPU指令的中间状态,导致线程2输出未定义的变量。...从上面的示例看出,多线程不约束会出很多问题,这里的解决方案是std::atomic。...memory_order_release:释放操作,在写入某原子对象时,当前线程的任何前面的读写操作都不允许重排到这个操作的后面去,并且当前线程的所有内存写入都在对同一个原子对象进行获取的其他线程可见。...Release-Consume Acquire-Release能保证不同线程之间的Synchronizes-With关系,这同时也约束到同一个线程中前后语句的执行顺序。

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    UNIX(多线程):24---哪些STL容器是线程安全的

    在日常C++开发,少不了和STL,多线程打交道,那么在多线程下,哪些容器时线程安全的,那些不是?...即此时多个线程调用 容器的不涉及到写的接口都可以 eg find, begin, end 等. 2.对不同容器的多个写入者是安全的。即多个线程对不同容器的同时写入合法。...但是对于同一容器当有线程写,有线程读时,如何保证正确? 需要程序员自己来控制,比如:线程A读容器某一项时,线程B正在移除该项。这会导致一下无法预知的错误。...比如map者在find()函数内部, 会访问到map内部的红黑树的数据结构, 而这个红黑树是有可能被别的线程调整的(比如别的现在往map中插入一个不存在的记录). 所以, 是危险的.   ...不同线程同时读同一容器对象没关系,不同线程同时写不同的容器对象没关系。但不能同时又读又写同一容器对象的。 因此,多线程要同时读写时,还是要自己加锁。

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    2021年最新大厂php+go面试题集(四)

    队列内是有序的 2.mysql在没有隔离级别的情况下,多线程修改一行数据可以吗 (1)隔离级别是为了解决事务的并发问题,比如脏读,不可重复读,幻读问题等 (2)当没有隔离级别的时候,多线程修改一行数据...两个线程修改一个变量,为什么不行 (1)确保在多线程访问的时候,我们的程序还能按照我们预期的行为去执行, 那么就是线程安全。...(2)两个线程修改一个变量是可以的,但结果可能不是我们想要的 4.redis为什么要有单线程,除了锁还有其他原因吗 (1)锁开销 (2)不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU...24.货拉拉二面 1.kafka保证消息顺序性写入 生产者发送消息的send有四个参数 (分区号、时间戳、key、headers),我们可以指定key, 来保证消息都发送到同一个分区...mysql的索引树更新比较频繁 (3)应用场景不同,kafka是主要是顺序写入,顺序读出,很少有检索的操作。

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    深入探索Java集合框架

    然而,由于写入操作需要复制整个底层数组,因此当列表很大时,写入操作的性能可能会很差。...但是,与HashMap相比,Hashtable的性能通常要低得多,因为同步操作会导致性能开销。Hashtable不允许null键和null值。...这意味着即使两个键在内容上相等(即它们的equals()方法返回true),但如果它们不是同一个对象(即它们的引用不同),那么它们在IdentityHashMap中也被视为不同的键。...五、并发集合 在Java中,当需要在多线程环境下操作集合时,普通的集合类(如ArrayList、HashSet等)可能会因为并发修改导致数据不一致的问题。...但是需要注意的是,由于写时复制需要复制整个集合数据,因此在大规模数据集合的场景下可能会导致较高的内存开销和性能损耗。

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    《编程千问》第十五问:volatile是什么?有什么用?

    引言 在C和C++编程的世界里,有一个关键字像魔法一样,悄无声息地影响着程序的运行效率和正确性,它就是volatile。...一、volatile的魔力:防止不恰当的优化 作用: 防止编译器优化:编译器为了提高程序的执行效率,常常会对代码进行优化。然而,这些优化在某些情况下可能会导致程序行为的错误。...二、多线程编程中的volatile 作用: 保证线程间可见性:在多线程环境中,volatile确保一个线程对变量的修改能被其他线程立即看到,避免了由于编译器优化导致的线程间数据不一致。...四、注意事项 性能影响:使用volatile会阻止编译器进行一些优化,可能会影响程序性能。 并非万能:volatile不能解决所有多线程同步问题,它只保证可见性,不保证原子性或顺序性。...结论 volatile关键字在C/C++中扮演着一个独特的角色,它不仅是编译器优化的一个限制器,也是多线程编程和硬件交互的关键工具。

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    CMU 15445 2023fall #Project0 实现一个简单的k-v存储引擎

    主要是考察一下对C++的熟练程度,比如智能指针、移动语义、并发控制,还有数据结构的基础。...关于写时拷贝(Copy-On-Write,COW) 在使用写时拷贝的情况下,当多个进程或线程共享同一份内存数据时,它们实际上共享同一个物理内存页。这意味着在一开始,这些进程或线程都指向相同的内存页。...) { find = true; // 剩余键长度大于1 if (key.size() > 1) { // 复制一份找到的子节点,然后递归对其写入...递归遍历key,如果发现当前的key的元素不在当前递归的trie节点的子节点映射中,则说明trie没有这个键,直接返回false表示没有移除任何键值。...,而是在写入时拷贝一份原始的内存。

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    适合具备 C 语言基础的 C++ 教程(十四)

    在阅读本则教程之前需要阅读上一则教程:适合具备 C 语言基础的 C++ 教程(十三) 多线程下存在的问题 在讲述多线程下存在的问题之前,我们需要了解一下在一个系统中,当要对一个变量进行操作的时候,需要经历哪些步骤...而正是因为这个操作,那么在多线程的情况下,如果处理不当,就会导致错误。 我们来回忆一下上一则教程中智能指针的内容,为了防止在使用智能指针时,多个指针指向同一个对象,导致的多次释放同一块内存区域的问题。...如果现在有多个指针指向同一个对象,那么就就需要根据count值来决定是否释放对象的内存,因为如果这个对象被两个指针所指向,根据其中一个指针销毁了这块内存区域的时候,那么另一个指针将会出现问题,所以 count...image-20210306163342799 这样处理之后,那么在多线程的情况下,就不会导致count值出错,因为其在进行++操作或者是--操作的时候,只需要一步就可以完成。...小结 本次的分享主要是对上节内容的一个补充,其中提及到了原子操作以及轻量级指针的概念,笔者关于C++的教程是在学习韦东山老师的C++时的一个总结与记录,本人也并不会Android开发。

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    【问底】Yao Yu谈Twitter的百TB级Redis缓存实践

    Home Timeline可能会非常大,但是用户仍然希望在同一个集合中读取,它可能会包含3000个实体。因此,在性能的优化上,避免数据库读取将非常重要。...数据洞察 当有调用显示缓存系统失效,而大多数缓存都是正常时,这通常因为客户端的配置错误,或者它们请求的键过多从而导致滥用缓存,当然也可能因为对同一个键多次请求造成服务器或链接饱和。...哪个键?哪个分片的问题?什么样的流量导致了这个问题?因此你需要做足够的度量和分析,从而将证据展示给客户。...避免锁和阻塞,特别不能因为磁盘写入而造成阻塞。 在每秒100请求和每条日志消息100字节的情况下,每台服务器每秒会记录10MB的数据。...如果出现丢包现象,通常情况下是热键或者是流量峰值导致。 对Redis的希望清单 显式的内存管理。 Deployable(Lua)Scripts。 多线程,可以简化集群管理。

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    如何使用Java实现有效的并发处理?一文带你渗透!

    ConcurrentHashMap还使用了volatile关键字来保证对于同一个小的HashMap的操作是可见的,这样可以避免线程之间的数据不一致问题。...不同的是ConcurrentHashMap是线程安全的,可以保证多线程访问时数据的一致性和正确性。...remove(Object key):从该映射中移除指定键的映射关系。clear():从该映射中移除所有映射关系。keySet():返回此映射中包含的键的Set集合。...最后,我们再次使用get方法获取了这个被删除的键的对应值,预计输出为null。  ConcurrentHashMap是多线程安全的,所以在多线程环境下可以安全地访问和修改它的内容。...需要注意的是,在删除键值对时,remove方法会返回对应键的值,如果键不存在,则返回null。全文小结  本文介绍了Java并发编程的基本概念、原理和实践技巧。

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    Java并发BUG基础篇

    多线程集合 现在让我们考虑一个场景,我们需要更多的读取而不是写入。通过使用同步集合,应用程序可能会因此导致性能下降。如果两个线程要同时读取集合,则一个线程必须等待另一个线程完成。...它是真正的线程安全map实现类,允许在其子映射中同时发生不同的操作。 使用非线程安全类型 我们经常使用诸如SimpleDateFormat之类的内置对象来解析和格式化日期对象。...SimpleDateFormat类在执行操作时会更改其内部状态。 我们需要非常小心,因为它们不是线程安全的。由于竞争条件等原因,它们的状态在多线程应用程序中可能变得不一致,从而导致BUG的发生。...但是这个方案也存在问题,无论怎样都会有获取锁和释放锁的过程,会降低性能。 解决方案 我们可以将上述代码替换为内置的AtomicInteger对象。...ConcurrentHashMap的内置解决方案 在ConcurrentHashMap中提供了这种类型的问题更好的解决方案。

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    猿创征文 |ES6学习笔记5-map

    2)可以获得Map的大小。  3)可以直接迭代Map。  4)在涉及频繁添加和删除键/值对的场景中,Map的性能更好。size属性返回映射中键/值对的数目。 ...clear()从映射中删除所有键/值对。 keys()返回映射中每个元素的键的迭代器。 values()返回映射中每个元素的值的迭代器。...Map支持不同的数据类型,即1和“1”是两个不同的键/值。 avaScript的对象​(Object)​,本质上是​键值对​的集合​(Hash结构)​,但是传统上只能用​字符串​当作键。...为了解决这个问题,ES6提供了​Map数据结构​。 它类似于​对象​,也是​键值对​的集合,但是​“键”​的范围不限于字符串,各种类型的值(包括对象)都可以当作键。...new Map().get('asfddfsasadf') // undefined 注意:只有对同一个对象的引用,Map 结构才将其视为同一个键。这一点要非常小心。

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    C++一分钟之-内存模型与数据竞争

    在多线程编程中,理解内存模型至关重要,它决定了程序如何处理并发访问共享资源的问题。C++11标准引入了一套内存模型,旨在解决多线程环境下的数据竞争和同步问题。...本文将深入浅出地探讨C++的内存模型,常见的数据竞争问题,以及如何避免这些陷阱。1. C++内存模型简介C++内存模型定义了线程间数据共享和同步的基本规则。...数据依赖性:涉及读写操作的数据依赖关系,必须遵守一定的顺序。2. 数据竞争与问题数据竞争发生在两个或多个线程无序访问同一变量,并且至少有一个线程进行写操作的情况下。...这可能导致程序行为的不确定性,包括但不限于:脏读:一个线程读取到另一个线程未完成的写入结果。丢失更新:一个线程的更新可能被另一个线程覆盖,导致数据丢失。死锁:线程等待对方释放资源,导致所有线程都阻塞。...本文深入介绍了C++内存模型的基础知识,探讨了数据竞争的常见问题及解决方案,并提供了代码示例。希望读者能够从中获得启发,进一步提升在多线程编程领域的技能。

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    滚雪球学Java(65-1):Java语言中的Hashtable:从入门到精通

    Hashtable中的键和值都不能为null,Hashtable的方法都是线程安全的,但是因为所有的方法都是同步的,所以在多线程情况下会导致性能的下降。  ...Hashtable的方法都是线程安全的,但是因为所有的方法都是同步的,所以在多线程情况下会导致性能的下降。因此,在Java5以后,推荐使用ConcurrentHashMap来代替Hashtable。...Hashtable提供了一些常用的方法,如put、get、remove等,使用起来非常方便。缺点性能问题。由于Hashtable的所有方法都是同步的,因此在多线程环境中会导致性能问题。...Hashtable是一种线程安全的散列表实现,实现了Map接口,可以用来存储键值对。在多线程的情况下会导致性能下降,Java5以后推荐使用ConcurrentHashMap来代替。...Hashtable的方法都是同步的,因此在多线程环境中会导致性能问题。Hashtable在缓存系统、分布式系统和系统配置等方面应用广泛。

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    Java集合面试题&知识点总结(下篇)

    链表和红黑树:当哈希冲突发生时(即不同的键映射到同一索引位置),HashMap 会在对应的链表中进行查找或插入。当链表长度超过一定阈值(默认为 8)时,链表会转换为红黑树,以提高搜索效率。...在多线程环境下,如果多个线程同时触发扩容操作,可能会导致 HashMap 中的数据结构混乱,这是 HashMap 线程不安全的一个主要原因。 问题 45....并发更新操作:如果多个线程同时对同一个键进行更新操作,可能会导致其中一个线程的更新结果被覆盖。...扩容操作包括创建一个新的哈希桶,然后将原来哈希桶中的元素重新映射到新的哈希桶中。 在多线程环境下,如果多个线程同时触发了扩容操作,并且同时对同一个桶进行操作,可能会导致数据结构混乱和形成环形链表。...这样,不同段的更新操作可以并发进行,提高了并发性能。 哈希函数:ConcurrentHashMap 使用了一个特殊的哈希函数,可以将相同的键哈希到同一个段中。

    21820

    C++一分钟之-内存模型与数据竞争

    在多线程编程中,理解内存模型至关重要,它决定了程序如何处理并发访问共享资源的问题。C++11标准引入了一套内存模型,旨在解决多线程环境下的数据竞争和同步问题。...本文将深入浅出地探讨C++的内存模型,常见的数据竞争问题,以及如何避免这些陷阱。 1. C++内存模型简介 C++内存模型定义了线程间数据共享和同步的基本规则。...数据依赖性:涉及读写操作的数据依赖关系,必须遵守一定的顺序。 2. 数据竞争与问题 数据竞争发生在两个或多个线程无序访问同一变量,并且至少有一个线程进行写操作的情况下。...这可能导致程序行为的不确定性,包括但不限于: 脏读:一个线程读取到另一个线程未完成的写入结果。 丢失更新:一个线程的更新可能被另一个线程覆盖,导致数据丢失。...本文深入介绍了C++内存模型的基础知识,探讨了数据竞争的常见问题及解决方案,并提供了代码示例。希望读者能够从中获得启发,进一步提升在多线程编程领域的技能。

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    【译】编程语言内存模型 Programming Language Memory Models

    尽管每个编程语言在细节上有所不同,但有一些通用的答案基本能始应现代的多线程程序,包括 C, C++, Go, Java, JavaScript, Rust 和 Swift : 首先,如果 x 和 done...不同的 CPU 架构允许对不同的指令进行重排序,因此在多核处理器上并行运行的代码根据体系结构到的不同可能会产生不同的执行结果。...在本例中,编译器无法根据 p 和 q 是否恰好指向同一对象来轻易更改所发生的事情,至少在不写出这两种可能性的代码的情况下是不会的,这会导致大量的时间和空间开销。...它们之间的不同之处在于,顺序一致的原子不允许观察特定写入的某些特定读集合,但 acquire/release 原子允许特定读取。一个这样的例子是在存储缓冲情况下导致r1=0、r2=0的集合。...第三,在一定程度上,因为 JavaScript 为竟态程序定义了语义,所以它定义了在同一内存位置上使用原子和非原子操作,以及使用不同大小的访问访问同一内存位置时会发生什么。

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