标签: 并发

Immutability 模式：如何利用不变性解决并发问题？

解决并发问题，其实最简单的办法就是让共享变量只有读操作，而没有写操作。这个办法如此重要，以至于被上升到了一种解决并发问题的设计模式：不变性（Immutability）模式。所谓不变性，简单来讲，就是对象一旦被创建之后，状态就不再发生变化。换句话说，就是变量一旦被赋值，就不允许修改了（没有写操作）；没有修改操作，也就是保持了不变性。

快速实现具备不可变性的类

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《极客时间教程 - Java 并发编程实战》笔记四

案例分析（一）：高性能限流器 Guava RateLimiter

Guava 是 Google 开源的 Java 类库，提供了一个工具类 RateLimiter。

【示例】使用 RateLimiter 限流

//限流器流速：2 个请求/秒
RateLimiter limiter = RateLimiter.create(2.0);
//执行任务的线程池
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(1);
//记录上一次执行时间
prev = System.nanoTime();
//测试执行 20 次
for (int i = 0; i < 20; i++) {
    //限流器限流
    limiter.acquire();
    //提交任务异步执行
    es.execute(() -> {
        long cur = System.nanoTime();
        //打印时间间隔：毫秒
        System.out.println((cur - prev) / 1000_000);
        prev = cur;
    });
}

// 输出结果：
// ...
// 500
// 499
// 500
// 499

钝悟...大约 38 分钟

《极客时间教程 - Java 并发编程实战》笔记一

学习攻略如何才能学好并发编程？

开篇词你为什么需要学习并发编程？

并发编程可以总结为三个核心问题：分工、同步、互斥。

钝悟...大约 26 分钟

《极客时间教程 - Java 并发编程实战》笔记二

Lock 和 Condition（上）：隐藏在并发包中的管程

再造管程的理由

已有 synchronized，还支持 Lock 的原因是，需要一把锁支持：

能够响应中断。synchronized 的问题是，持有锁 A 后，如果尝试获取锁 B 失败，那么线程就进入阻塞状态，一旦发生死锁，就没有任何机会来唤醒阻塞的线程。但如果阻塞状态的线程能够响应中断信号，也就是说当我们给阻塞的线程发送中断信号的时候，能够唤醒它，那它就有机会释放曾经持有的锁 A。这样就破坏了不可抢占条件了。
支持超时。如果线程在一段时间之内没有获取到锁，不是进入阻塞状态，而是返回一个错误，那这个线程也有机会释放曾经持有的锁。这样也能破坏不可抢占条件。
非阻塞地获取锁。如果尝试获取锁失败，并不进入阻塞状态，而是直接返回，那这个线程也有机会释放曾经持有的锁。这样也能破坏不可抢占条件。

钝悟...大约 43 分钟

Java 并发面试三

Java 线程池

【简单】为什么要用线程池？

顾名思义，线程池就是管理一系列线程的资源池。当有任务要处理时，直接从线程池中获取线程来处理，处理完之后线程并不会立即被销毁，而是等待下一个任务。

池化技术想必大家已经屡见不鲜了，线程池、数据库连接池、HTTP 连接池等等都是对这个思想的应用。池化技术的思想主要是为了减少每次获取资源的消耗，提高对资源的利用率。

线程池提供了一种限制和管理资源（包括执行一个任务）的方式。每个线程池还维护一些基本统计信息，例如已完成任务的数量。

钝悟...大约 35 分钟

Java 并发面试二

Java 锁

【中等】Java 中，根据不同维度划分，锁有哪些分类？

在 Java 中，锁可以按照 多个维度 进行分类，不同维度的锁适用于不同的并发场景。以下是详细的分类：

按锁的公平性划分

锁类型	特点	实现类/关键字
公平锁	严格按照线程请求顺序（FIFO）分配锁，避免线程饥饿，但性能较低。	`ReentrantLock(true)`
非公平锁	允许插队，新请求的线程可能直接抢到锁，吞吐量高，但可能导致线程饥饿（默认方式）。	`ReentrantLock(false)`、`synchronized`

钝悟...大约 32 分钟

Java 虚拟机面试一

【中等】JVM 的 TLAB（Thread-Local Allocation Buffer）是什么？
【中等】Java 是如何实现跨平台的？

【中等】编译执行与解释执行的区别是什么？JVM 使用哪种方式？

【困难】你了解 Java 的类加载器吗？
【中等】什么是 Java 中的 JIT（Just-In-Time）?
【中等】JIT 编译后的代码存在哪？
【中等】什么是 Java 的 AOT（Ahead-Of-Time）？
【困难】你了解 Java 的逃逸分析吗？
【中等】Java 中的强引用、软引用、弱引用和虚引用分别是什么？

钝悟...大约 7 分钟

Java 并发之内存模型

Java 内存模型（Java Memory Model），简称 JMM。Java 内存模型的目标是为了解决由可见性和有序性导致的并发安全问题。Java 内存模型通过 屏蔽各种硬件和操作系统的内存访问差异，以实现让 Java 程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。

物理内存模型

物理机遇到的并发问题与虚拟机中的情况有不少相似之处，物理机对并发的处理方案对于虚拟机的实现也有相当大的参考意义。

硬件处理效率存在很大差异

钝悟...大约 42 分钟

Java 并发之分工工具

对于简单的并行任务，你可以通过“线程池 + Future”的方案来解决；如果任务之间有聚合关系，无论是 AND 聚合还是 OR 聚合，都可以通过 CompletableFuture 来解决；而批量的并行任务，则可以通过 CompletionService 来解决。

FutureTask

FutureTask 有两个构造函数：

FutureTask(Callable<V> callable);
FutureTask(Runnable runnable, V result);

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Java 并发

Java 并发总结、整理 Java 并发编程相关知识点。

并发编程并非 Java 语言所独有，而是一种成熟的编程范式，Java 只是用自己的方式实现了并发工作模型。学习 Java 并发编程，应该先熟悉并发的基本概念，然后进一步了解并发的特性以及其特性所面临的问题。掌握了这些，当学习 Java 并发工具时，才会明白它们各自是为了解决什么问题，为什么要这样设计。通过这样由点到面的学习方式，更容易融会贯通，将并发知识形成体系化。

📖 内容

Java 并发简介 - 关键词：并发、线程、安全性、活跃性、性能、死锁、活锁
Java 并发之内存模型 - 关键词：JMM、Happens-Before、内存屏障、volatile、synchronized、final、指令重排序
Java 并发之线程 - 关键词：Thread、Runnable、Callable、Future、FutureTask、线程生命周期
Java 并发之锁 - 关键词：锁、Lock、Condition、ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、StampedLock
Java 并发之无锁 - 关键词：CAS、ThreadLocal、Immutability、Copy-on-Write
Java 并发之 AQS - 关键词：AQS、独占锁、共享锁
Java 并发之容器 - 关键词：ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList
Java 并发之线程池 - 关键词：Executor、ExecutorService、ThreadPoolExecutor、Executors
Java 并发之同步工具 - 关键词：Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier
Java 并发之分工工具 - 关键词：FutureTask、CompletableFuture、CompletionStage、CompletionService、ForkJoinPool

钝悟...大约 2 分钟

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《极客时间教程 - Java 并发编程实战》笔记三