java保证原子性 求各位大神,Java多线程看哪本书好?
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推荐Java并发编程练习本书。
本书从并发和线程安全的基本概念出发,介绍如何使用类库提供的基本并发构建块来避免并发风险、构造线程安全类和验证线程安全规则。
如何将较小的线程安全类组合成较大的线程安全类,如何使用线程提高并发应用程序的吞吐量,如何识别可并行执行的任务,如何提高单行程序子系统的响应能力,如何确保并发程序执行预期的任务,以及如何提高并发代码的性能和可扩展性。
最后,介绍了一些高级主题,如显式锁定、原子变量、非阻塞算法以及如何开发自定义同步工具类。
总之,本书介绍完整,原理分析透彻。我希望我的回答能帮助你。
多个线程可以读一个变量,只有一个线程可以对这个变量进行写,到底要不要加锁?
下面简要说明以下原因:
锁定是因为操作不是原子的。让我们用操作一来解释它。看下面两个图。
我这个操作需要
看上面的第二个图,你能很清楚地理解这个过程吗?
锁定是为了确保上述三个步骤是原子操作。
回到问题上来,只有一个线程要写,没有竞争,所以不需要锁定。
但是,如果你看第一张图片,因为主内存和本地内存的存在
在一个线程写入后,其他线程无法立即看到它。这就是可见性问题。
添加volatile关键字后,它将在操作后强制工作内存和主内存同步,以确保其他线程可以立即看到它。
计算机锁的原理?
所谓的锁,本质上只是内存中的一个整数。不同的值表示不同的状态,例如1表示空闲状态和锁定状态。锁定时,判断锁是否空闲。如果空闲,则将其修改为lock state并返回success。如果已锁定,则返回失败。解锁时,将锁定状态修改为空闲状态。
锁定和解锁看起来非常简单,但操作系统如何保证锁定操作本身的原子性?在多核环境中,两个核上的代码同时申请一个锁。两个内核同时读取锁变量,判断锁空闲,然后将锁变量修改为锁状态。两者都返回成功。两个内核是否可以同时获得锁?当然,这是不可能的,那么操作系统使用什么方法来确保锁操作本身的原子性呢?我们可以将锁的过程具体表示为:
读取内存中表示锁的变量
判断锁的状态
如果锁已经被添加,则返回failure
将锁设置为lock状态,
返回success
以上每一步都对应一条汇编语句,可以认为是原子的。什么会导致两个线程同时获取锁?
中断:当线程a完成第一步时,会发生中断。操作系统调度线程B,线程B成功锁定它。此时,发生中断。操作系统安排线程执行,并且从第二步开始锁定也成功。
多核:参见上面的示例。
那怎么解决呢?我们能让硬件做一种锁原子操作吗?这就是著名的“测试和设置”指令所做的,它将读取内存、判断和设置值作为一个原子操作。在单核环境下,锁的操作必须是原子的。多核呢?似乎不行,因为多核的锁操作没有干扰。它们可以同时执行“test and set”,或者两个线程可以同时获取锁。因此,硬件提供了一种锁定内存总线的机制,并在锁定内存总线的状态下执行“测试和设置”操作,“设置”操作可以确保只有一个内核可以成功执行,从而确保不会有多线程访问锁。
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