目录:
- 第一节:线程的基本概念
- 第二节:volatile与CAS
- 第三节:Atomic类和线程同步新机制
- 第四节:LockSupport、淘宝面试题与源码阅读方法论
- 第五节:AQS源码阅读与强软弱虚4种引用以及ThreadLocal原理与源码
- 第六节:并发容器
- 第七节:线程池
- 第八节:线程池与源码阅读
- 第九节:JMH与Disruptor
第一节:线程的基本概念
线程与高并发大概讲六大块
- 第一:基本的概念,从什么是线程开始
- 第二:JUC同步工具,就是各种同步锁
- 第三:同步容器
- 第四:线程池
- 第五:高频面试加分项的一些面试用的东西,包括纤程
- 第六:Disruptor,不知道有多少同学听说过这个框架的,这个框架它也是一个MQ框架
- (Message Queue)叫做消息队列,消息队列非常多,后面还会给大家讲Kafka、RabbitMQ,
- Redis等这些都是消息队列。Disruptor是目前大家公认的在单机环境上效率最高的、性能最快的
- MQ。
我们先说一下为什么要讲多线程和高并发?
- 原因是,你想拿到一个更高的薪水,在面试的时候呈现出了两个方向的现象:
- 第一个是上天
- 项目经验
- 高并发 缓存 大流量 大数据量的架构设计
- 第二个是入地
- 各种基础算法,各种基础的数据结构
- JVM OS 线程 IO等内容
- 多线程和高并发,就是入地里面的内容。
基本概念
我们先从线程的基本概念开始,给大家复习一下,不知道有多少同学是基础不太好,说什么是线程都不
知道的,如果这样的话,花时间去补初级内容的课
第二节:volatile与CAS
volatile
我们先来看这个volatile的概念,volatile它是什么意思,现在像大的互联网企业的面试,基本上volatile
是必会的,有时候他也不会太问,认为你应该会,但是中小企业也就开始问这方面的问题。
我们来看一下这个小程序,写了一个方法啊,首先定义了一个变量布尔类型等于true,这里模拟的是一
个服务器的操作,我的值为true你就给我不间断的运行,什么时候为false你再停止。 测试new Thread
启动一个线程,调用m方法,睡了一秒,最后running等于false,运行方法他是不会停止的。 如果你要
把volatile打开,那么结果就是启动程序一秒之后他就会m end停止。(volatile就是不停的追踪这个
值,时刻看什么时候发生了变化)
CAS
cas号称是无锁优化,或者叫自旋。这个名字无所谓,理解它是干什么的就行,概念这个东西是人为了
描述问题解决问题而定义出来的,所以怎么定义不是很重要,重点是在解决问题上
我们通过Atomic类(原子的)。由于某一些特别常见的操作,老是来回的加锁,加锁的情况特别多,所
以干脆java就提供了这些常见的操作这么一些个类,这些类的内部就自动带了锁,当然这些锁的实现并
不是synchronized重量级锁,而是CAS的操作来实现的(号称无锁)。
我们来举例几个简单的例子,凡是以Atomic开头的都是用CAS这种操作来保证线程安全的这么一些个
类。AtomicInteger的意思就是里面包了一个Int类型,这个int类型的自增 count++ 是线程安全的,还有
拿值等等是线程安全的,由于我们在工作开发中经常性的有那种需求,一个值所有的线程共同访问它往
上递增 ,所以jdk专门提供了这样的一些类。
第三节:Atomic类和线程同步新机制
今天,我们继续讲一个Atomic的问题,然后开始讲除synchronized之外的别的锁。在前面内容我们讲
了synchronized、volatile、Atomic和CAS,Atomic我们只是讲了一个开头还没有讲完,今天我们继
续。
像原来我们写m++你得加锁,在多线程访问的情况下,那现在我们可以用AtomicInteger了,它内部就
已经帮我们实现了原子操作,直接写 count.incrementAndGet(); //count1++ 这个就相当于count++。原
来我们对count是需要加锁的,现在就不需要加锁了。
我们看下面小程序,模拟,我们计一个数,所有的线程都要共同访问这个数count值,大家知道如果所
有线程都要访问这个数的时候,如果每个线程给它往上加了10000,那这个时候是需要加锁的,不加锁
会出问题。但是,你把它改成AtomicInteger之后就不用在做加锁的操作了,因为incrementAndGet内
部用了cas操作,直接无锁的操作往上递增,有同学可能会讲为什么要用无锁操作啊,原因是无锁的操
作效率会更高。
第四节:LockSupport、淘宝面试题与源码阅读方法论
首先我们简单回顾一下前面三节课讲的内容,分别有线程的基本概念、synchronized、volatile、
AtomicXXX、各种JUC同步框架(ReentrantLock、CountDownLatch、CyclicBarrier、Phaser、
ReadWriteLock-StampedLock、Semaphore、Exchanger、LockSupport),其中synchornized重点讲
了一下,包括有synchornized的底层实现原理、锁升级的概念(四种状态:无锁、偏向锁、轻量级锁、
重量级锁),volatile我们讲了可见性和禁止指令重排序如何实现。
synchronized和ReentrantLock的不同?
synchronized:系统自带、系统自动加锁,自动解锁、不可以出现多个不同的等待队列、默认进行
四种锁状态的升级
ReentrantLock:需要手动枷锁,手动解锁、可以出现多个不同的等待队列、CIS的实现
本章我们补一个小漏洞,它叫LockSupport,然后我们分析两道面试题,紧接着我会教大家阅读源码的
技巧,源码层出不穷,生生不息,掌握了源码的阅读技巧,大家培养出了阅读源码兴趣的时候,之后好
多代码,你需要自己去抠,抠出来才是你自己的,最后我们会分析AQS源码,以上是我们本章主讲的内
容概述。
LockSupport
我们会以几个小程序为案例,展开对LockSupport的讲解,在以前我们要阻塞和唤醒某一个具体的线程
有很多限制比如:
1、因为wait()方法需要释放锁,所以必须在synchronized中使用,否则会抛出异常
IllegalMonitorStateException
2、notify()方法也必须在synchronized中使用,并且应该指定对象
3、synchronized()、wait()、notify()对象必须一致,一个synchronized()代码块中只能有一个线程调
用wait()或notify()
以上诸多限制,体现出了很多的不足,所以LockSupport的好处就体现出来了。
在JDK1.6中的java.util.concurrent的子包locks中引了LockSupport这个API,LockSupport是一个比较
底层的工具类,用来创建锁和其他同步工具类的基本线程阻塞原语。java锁和同步器框架的核心 AQS:
AbstractQueuedSynchronizer,就是通过调用 LockSupport .park()和 LockSupport .unpark()的方
法,来实现线程的阻塞和唤醒的。我们先来看一个小程序:
后续的内容给大家大概截个图,由于内容太多了
第五节:AQS源码阅读与强软弱虚4种引用以及ThreadLocal原理与源码
第六节:并发容器
今天是第六天了,这节课本来想上一个大而全的课,后来发现这个实在目标太大了,大而全的概念就是
上节课讲到的那张容器图中的每一个都讲的非常的细致,然后去谈他们的源码。但是如果这么讲的话我
们高并发的课就讲不完了,所以也别着急,后面单独开一门课来讲集合,集合的发展历程,现在为什么
讲这个并发容器呢,主要是为了线程池做准备,线程池里有一个参数就是用并发容器来做你工作任务的
容器。
第七节:线程池
第八节:线程池与源码阅读
第九节:JMH与Disruptor
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粉丝福利:
6个并发问题引发的血案
1、synchronized的CPU原语级别是如何实现的?
2、一千万个数,如何高效求和。
3、不用数学库,求2开平方的值,精确到小数点儿后10位。
4、线程A不断打印1-10的数字,打印到第5个数字时通知线程B,请完成编码。
5、下列三种业务,应该如何使用线程池:
高并发、任务执行时间短的业务并发不高、任务执行时间长的业务并发高、业务执行时间长的业务6、你如何来设计12306网站,能够撑住最高百万级别TPS(淘宝最高54万TPS)?
以上6 个并发问题,一个都答不上来?强烈建议!!拿出4个小时的时间,参加一次马士兵老师的《多线程与高并发》训练营。
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