JUC并发编程（下）

十八、volatile

1、保证内存可见性

package chapter04;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-02-28 23:43
 */
public class JUCTest18 {
    static volatile int i = 0;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new Thread(()->{while (i==0){ } }).start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        i = 1;
        System.out.println(i);
    }


}
1614527653296.png
1614527613975.png

2、不保证原子性，需使用原子类

package chapter04;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-02-28 23:43
 */
public class JUCTest18 {
    static int i = 0;

    public static void add(){
        i++;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int j = 0; j < 10; j++) {
            new Thread(()->{
                for (int k = 0; k < 1000; k++) {
                    add();
                }
            }).start();
        }

        while (Thread.activeCount()>2){//这里就是让出main线程和gc线程，去执行i++
            Thread.yield();//使当前线程由执行状态，变成为就绪状态，让出cpu时间，在下一个线程执行时候，此线程有可能被执行，也有可能没有被执行。
        }
        System.out.println(i);
    }
}
1614528583901.png
1614528926398.png

3、禁止指令重排

原理：内存屏障

十九、单例模式

1、饿汉式

package chapter04.singleton;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-03-01 20:52
 */
public class SingletonTest {
    private SingletonTest(){

    }

    private static SingletonTest singletonTest = new SingletonTest();

    public static SingletonTest getSingletonTest(){
        return singletonTest;
    }
}

2、DCL懒汉式

由于反射的存在，还是可以创建多例

package chapter04.singleton;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-03-01 20:52
 */
public class SingletonTest02 {
    private SingletonTest02(){
        System.out.println("initiate just once");
    }

    private static volatile SingletonTest02 singletonTest02;

    public static SingletonTest02 getSingletonTest(){
        if(singletonTest02==null){
            synchronized (SingletonTest02.class){
                if(singletonTest02==null){
                    /*
                    1、初始化内存空间
                    2、创建对象
                    3、将对象执行内存空间
                     */
                    singletonTest02 = new SingletonTest02();//不是一个原子性操作，可能发生指令重排，所以必须使用volatile关键字

                    return singletonTest02;
                }
            }
        }
        return singletonTest02;
    }
}


package chapter04;

import chapter04.singleton.SingletonTest;
import chapter04.singleton.SingletonTest02;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-03-01 20:51
 */
public class JUCTest19 {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        System.out.println(SingletonTest02.getSingletonTest());
        Constructor<SingletonTest02> declaredConstructor = SingletonTest02.class.getDeclaredConstructor(null);
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        System.out.println(declaredConstructor.newInstance());


    }
}
1614606697343.png

3、静态内部类式

package chapter04.singleton;

import com.sun.org.apache.bcel.internal.generic.NEW;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-03-01 20:52
 */
public class SingletonTest03 {
    private SingletonTest03(){

    }

    private static SingletonTest03 getInstance(){
        return InnerClass.singletonTest03;
    };

    static class InnerClass{
        private final static SingletonTest03 singletonTest03= new SingletonTest03();
    }
}

4、枚举式

package chapter04.singleton;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-03-01 20:52
 */
public enum  SingletonTest04 {
    INSTANCE;

    public static SingletonTest04 getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}
1614607179024.png

枚举类并没有无参构造函数，以下假的

1614607475761.png
1614608282109.png

二十、CAS

Unsafe类：可以通过它操作计算机内存

1614612162048.png

CAS：比较当前内存中的值和主内存中的值，一致更新该值，否则不执行

public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
        return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
    }

public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
        int var5;
        do {
            var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
        } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

        return var5;
    }

ABA问题

package chapter04;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-03-01 23:10
 */
public class JUCTest20 {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
        //假设这是个线程
        atomicInteger.compareAndSet(0,1);
        atomicInteger.compareAndSet(1,0);
        System.out.println(atomicInteger.get());

        //假设这是另个线程
        atomicInteger.compareAndSet(0,100);
        System.out.println(atomicInteger.get());

    }
}

解决办法--带时间戳，乐观锁原理

package chapter04;

import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-03-01 23:10
 */
public class JUCTest20 {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicStampedReference<Integer> stampedReference = new AtomicStampedReference<>(1, 1);
        new Thread(()->{
            System.out.println("a1->"+stampedReference.getStamp());
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(stampedReference.compareAndSet(1, 2, stampedReference.getStamp(), stampedReference.getStamp() + 1));
            System.out.println("a2->"+stampedReference.getStamp());
            System.out.println(stampedReference.compareAndSet(2, 1, stampedReference.getStamp(), stampedReference.getStamp() + 1));
            System.out.println("a3->"+stampedReference.getStamp());
        },"A").start();

        new Thread(()->{
            int temp = stampedReference.getStamp();
            System.out.println("b1->"+stampedReference.getStamp());
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(4);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(stampedReference.compareAndSet(1, 20, temp, temp + 1));
            System.out.println("b2->"+stampedReference.getReference());
        },"B").start();

    }
}


a1->1
b1->1
true
a2->2
true
a3->3
false
b2->1

二十一、几种锁

1、可重入锁

相当于手机解锁后你可以访问任何内容。

package chapter04;


/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-02-27 21:38
 */
public class JUCTest21 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Person03 person = new Person03();
        new Thread(()->{ person.buyCar(); }).start();
        new Thread(()->{ person.buyHouse();}).start();
    }

}


class Person03{
    public synchronized void buyCar() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买车");
        buyHouse();
    }

    public synchronized void buyHouse(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买房");
    }

}


Thread-0买车
Thread-0买房
Thread-1买房

2、自旋锁

不断尝试直到成功

package chapter04;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-03-02 23:03
 */
public class MyLock {
    AtomicReference<Thread> stampedReference = new AtomicReference();

    public void lock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->lock");
        while (!stampedReference.compareAndSet(null,thread)){

        }
    }

    public void unlock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->unlock");
        stampedReference.compareAndSet(thread,null);

    }
}


package chapter04;


import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-03-02 22:40
 */
public class Phone {

    MyLock myLock = new MyLock();

    public void call() {
        myLock.lock();

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"call");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            myLock.unlock();
        }
    }

    public void smg() {
        myLock.lock();

        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"smg");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            myLock.unlock();
        }

    }
}


package chapter04;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @Author Noperx
 * @Create 2021-03-02 23:02
 */
public class MyLockTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Phone phone = new Phone();
        new Thread(()->{
            phone.call();
        },"A").start();

        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

        new Thread(()->{
            phone.smg();
        },"B").start();
    }
}


A->lock
B->lock
Acall
A->unlock
Bsmg
B->unlock
最后编辑于 ：
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