概述 最近在开发过程中,遇到一个问题线程优先级翻转的问题。那什么原因导致优先级翻转呢? 在RTOS开发中,优先级翻转问题也是值得我们去关注留意的。避免代码瘫痪。 什么是优先级翻转 所谓的优先级翻转问题:即当一个高优先级线程通过信号量机制访问共享资源时,该型号量以被一个低优先级线程占有,而这个低优先级的任务在访问共享资源时可能又被一个中等优先级任务抢占。从上面的描述,高优先级线程被许多较低优先级的任务阻塞,导致高优先级的实时性得不到保证。 举例:有三个线程分别为:A、B、C。优先级A > B > C,线程A和
这类问题其实并不难,只要掌握了Java里面线程协作和锁的知识,就可以轻而易举的搞定:
保证线程同时执行可以用于并发测试。可以使用倒计时锁CountDownLatch实现让三个线程同时执行。代码如下所示:
我们介绍了在Java里面使用synchronized + wait/notifyAll实现的多线程轮流打印特定的字符串,输出的结果如下:
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。
两个线程通过对同一对象调用等待 wait() 和通知 notify() 方法来进行通讯。
任务是否都要先放入队列? 当工作线程数小于核心线程数时,任务是不会经过队列,而是直接创建 Worker 时传入。但是如果工作线程数已经大于核心线程数,则任务是要先放入队列的。实际上只要是被创建的工作线程所执行都是不需要经过工作队列的,而是在创建新工作线程时作为参数传入处理。对应就是调用 addWorker 方法的地方。 public void execute(Runnable command) { if (command == null) throw new NullPointer
使所属的线程对象x正常执行run()方法中的任务,而使当前线程y无限期的阻塞,直到x线程销毁后再继续执行线程y后面的代码。
本文翻译自 C++11 Multithreading – Part 1 : Three Different ways to Create Threads,转载自C++11多线程-【1】创建线程的三种方式
在实际开发中如果不需要考虑线程安全问题,大家不需要做线程安全,因为如果做了反而性能不好!但是开发中有很多业务是需要考虑线程安全问题的,此时就必须考虑了。否则业务出现问题。Java为很多业务场景提供了性能优异,且线程安全的并发包,程序员可以选择使用!
Redis 是一个高性能服务端的典范。它通过多路复用 epoll 来管理海量的用户连接,只使用一个线程来通过事件循环来处理所有用户请求,就可以达到每秒数万 QPS 的处理能力。下图是单线程版本 Redis 工作的核心原理图(详情参见:单线程 Redis 如何做到每秒数万 QPS 的超高处理能力!)。
照例一份前言,在介绍任务和多线程之前,先介绍一下异步和同步的概念。我们之间介绍的知识点都是在同步执行,所谓的同步就是一行代码一行代码的执行,就像是我们日常乘坐地铁通过安检通道一样,想象我们每个人都是一行代码,我们依次通过安检仪器的时候就是同步。
传统的C++(C++98)中并没有引入线程这个概念。linux和unix操作系统的设计采用的是多进程,进程间的通信十分方便,同时进程之间互相有着独立的空间,不会污染其他进程的数据,天然的隔离性给程序的稳定性带来了很大的保障。而线程一直都不是linux和unix推崇的技术,甚至有传言说linus本人就非常不喜欢线程的概念。随着C++市场份额被Java、Python等语言所蚕食,为了使得C++更符合现代语言的特性,在C++11中引入了多线程与并发技术。
引入线程是为了更为精细粒度的分配CPU时间片,节省系统公共资源,更为充分和有效的配置有限运算能力
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。
最近在看《Java并发编程的艺术》回顾线程池的原理和参数的时候发现一个问题,如果 corePoolSize = 0 且 阻塞队列是无界的。线程池将如何工作?
前面我们已经介绍过线程池的使用了,下面我们来深挖它的实现原理,其原理比较复杂,准备好,发车。
抢占资源的线程直接执行处理业务,但是没有抢到的资源的进入就如排队等待机制,抢占失败的资源继续等待,但是等待线程仍然能保持获取锁的可能.
线程池 【死磕Java并发】—–J.U.C之线程池:ThreadPoolExecutor
但点进去看newSingleThreadExecutor可以看到其会调用ThreadPoolExecutor里面的线程。因此有必要研究ThreadPoolExecutor。
Java中的线程池已经不是什么神秘的技术了,相信在看的读者在项目中也都有使用过。关于线程池的文章也是数不胜数,我们站在巨人的肩膀上来再次梳理一下。
在实际开发中不考虑线程安全的情况下,一般不需要做线程安全处理,防止过多的处理导致性能变差
多线程让程序世界丰富多彩,也让其错综复杂。对于线程的创建和销毁成了一笔不小的开销,为了减少这些开销,出现了线程池。线程池对线程进行管理,对于需要使用多线程的我们来说,只需要把任务丢给线程池就可以了。但当我们把任务丢给线程池的时候,它是如何处理的呢?我们去源码中寻找踪迹。
线程是稀缺资源,如果被无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,合理的使用线程池对线程进行统一分配、调优和监控,有以下好处:重用存在的线程、可有效控制最大并发线程数
读锁是可并行的,写锁是串行的,那么如果多个读锁并行执行,遇到升级语句,就会出现死锁,比如t1要升级,那么就要等t2释放锁,而t2正好也在当t1释放锁。
在ThreadPoolExecutor的属性定义中频繁地用位移运算来表示线程池状态,位移运算是改变当前值的一种高效手段,包括左移和右移。下面从属性定义开始阅读ThreadPoolExecutor的源码。
1、定义 等待/通知机制,是指一个线程A调用了对象object的wait()方法进入等待状态,而另一个线程B调用了对象object的notify或者notifyAll()方法,线程A收到通知后从对象O的wait()方法返回,进而还行后续操作。 使用wait和notify方法实现线程之间的通信,这两个方法是Object类的方法。 注意细节: 1.1 调用wait()方法,会释放锁,线程状态由RUNNING->WAITNG,当前线程进入对象等待; 1.2 调用notify()/notifyAll()方法不会立马释放锁,notify()方法是将等待队列中的线程移到同步队列中,而notifyAll()则是全部移到同步队列中, 被移出的线程状态WAITING-->BLOCKED; 重点注意,等待队列和同步队列的转换;wait()后进入等待队列;notify()/notifyAll(),线程进入同步队列; 1.3 当前调用notify()/notifyAll()的线程释放锁了才算释放锁,才有机会唤醒wait线程; 1.4 从wait()返回的前提是必须获得调用对象锁,也就是说notify()与notifyAll()释放锁之后,wait()进入BLOCKED状态,如果其他线程 有竞争当前锁的话,wait线程继续争取锁资格。可以理解为,从同步队列中的线程抢占锁执行; 1.5 使用wait()、notify()、notifyAll()方法时需要先调对象加锁。这就是跟synchronized关键字配置使用; 2、代码运行过程
线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性。使用线程池可以重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁带来的消耗,随之即可提高响应速度(当一个任务到达时,不需要重新创建线程来为之服务,重用已有线程),还可以通过线程池控制线程资源统一分配和监控等。
核心线程(corePool):线程池最终执行任务的角色肯定还是线程,同时我们也会限制线程的数量,所以我们可以这样理解核心线程,有新任务提交时,首先检查核心线程数,如果核心线程都在工作,而且数量也已经达到最大核心线程数,则不会继续新建核心线程,而会将任务放入等待队列。
AbstractQueuedSynchronizer提供了一个队列,大多数开发者可能从来不会直接用到AQS,AQS中刮泥这个一个单一的状态信息 state,可以通过protected的getState,setState,compareAndSetState函数进行调用。对于ReentrantLock来说,state可以用来表示该线程获可重入锁的次数,semaphore来说state用来表示当前可用信号的个数,FutuerTask用来表示任务状态(例如还没开始,运行,完成,取消)。
这里final域为一个引用类型,它引用一个int型的数组对象。对于引用类型,写final域的重排序规则对编译器和处理器增加了如下约束: 在构造函数内对一个final引用的对象的成员域的写入,与随后在构造函数外把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量,这两个操作之间不能重排序。(即先对final域引用的对象赋值后才能读取此final域引用的对象) 对上面的示例程序,我们假设首先线程A执行writerOne()方法,执行完后线程B执行writerTwo()方法,执行完后线程C执行reader ()方法。下面是一种可能的线程执行时序:
线程池的在 Java并发中使用最多的一种手段,也是性能和易用性相对来说比较均衡的方式,下面我们就一起探索先线程池的原理。
使用线程池,一般会使用JDK提供的几种封装类型,即:newFixedThreadPool、newSingleThreadExecutor、newCachedThreadPool等,这些线程池的定义在Executors类中,来看看相关的源码:
今天来分析一下读锁的获取和释放过程,读锁相比较写锁要稍微复杂一点,其中还有一点有争议的地方——锁降级。
描述: 描述t1线程启动,被 LockSupport.park();打断线程。 视频教程 p41
本文基于java11对线程池的参数,执行任务的流程以及原理进行解析,并且对线程池关键性源码进行了分析。
Redis 6.0 的亮点之一就是支持多线程,Redis 分 主线程 和 IO线程,IO线程 只用于读取客户端的命令和发送回复数据给客户端,处理客户端命令还是在 主线程 进行,如下图所示:
c++11中新支持了thread这个库,常见的创建线程、join、detach都能支持。
好了,知道了线程池的几种状态和他们是如何转换的关系之后,我们来看一下 当我们提交一个任务时,线程池到底发生了什么?!
我们之前温习了Thread类,明白了Runable接口才是多线程的任务核心。那么ThreadPoolExecutor就是用维护多线程的。作为工具类,ThreadPoolExecutor应该提供了很多操作线程的方法,按理说也是逐个去调用目标线程的方法。那么我们就详细了解一下ThreadPoolExecutor的实现过程吧。我们发现ThreadPoolExecutor类继承了AbstractExecutorService。而AbstractExecutorService实现了ExecutorService,ExecutorService继承了Executor,Executor主要提供execute方法。应该和真正的线程start方法挂钩。在AbstractExecutorService方法中实现了ExecutorService的接口。ExecutorService主要包含了线程的提交和线程的中断等方法。
Redis 只有在处理「客户端请求」时,是单线程的;整个 Redis server 不是单线程的,还有后台线程在辅助处理任务。
上一章我们一起重温了下线程的生命周期(六种状态还记得不?),但是你知不知道其实线程池也是有生命周期的呢?!
Java读写锁,也就是ReentrantReadWriteLock,其包含了读锁和写锁,其中读锁是可以多线程共享的,即共享锁,而写锁是排他锁,在更改时候不允许其他线程操作。读写锁底层是同一把锁(基于同一个AQS),所以会有同一时刻不允许读写锁共存的限制。
pthread。编写Linux下的多线程程序,需要使用头文件pthread.h,连接时需要使用库libpthread.a。顺便说一下,Linux
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。
它是把已创建的线程放入“池”中,当有任务来临,就可以重用已有的线程,无需等待创建的过程,可以有效提高程序的响应速度。
线程池主要解决两个问题:一方面当执行大量异步任务时候线程池能够提供较好的性能,,这是因为使用线程池可以使每个任务的调用开销减少(因为线程池线程是可以复用的)。另一方面线程池提供了一种资源限制和管理的手段,比如当执行一系列任务时候对线程的管理,每个ThreadPoolExecutor也保留了一些基本的统计数据,比如当前线程池完成的任务数目。
解决线程安全问题使用ReentrantLock就可以,但是ReentrantLock是独占锁,某时只有一个线程可以获取该锁,而实际中会有写少读多的场景,显然ReentrantLock满足不了这个需求,所以ReentrantReadWriteLock应运而生。ReentrantReadWriteLock采用读写分离的策略,允许多个线程可以同时获取读锁。
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