java并发编程笔记(三)--管程(二)
2022/2/21 20:37:16
本文主要是介绍java并发编程笔记(三)--管程(二),对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
习题:卖票
请改正:
public class ExerciseSell { public static void main(String[] args) { //2000张票 TicketWindow ticketWindow = new TicketWindow(2000); //买票的线程 List<Thread> list = new ArrayList<>(); // 用来存储买出去多少张票 List<Integer> sellCount = new Vector<>(); for (int i = 0; i < 2000; i++) { Thread t = new Thread(() -> { // 分析这里的竞态条件 int count = ticketWindow.sell(randomAmount()); sellCount.add(count); }); list.add(t); t.start(); } list.forEach((t) -> { try { t.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); // 买出去的票求和 log.debug("selled count:{}",sellCount.stream().mapToInt(c -> c).sum()); // 剩余票数 log.debug("remainder count:{}", ticketWindow.getCount()); } // Random 为线程安全 static Random random = new Random(); // 随机 1~5 public static int randomAmount() { return random.nextInt(5) + 1; } } class TicketWindow { private int count; public TicketWindow(int count) { this.count = count; } public int getCount() { return count; } public int sell(int amount) { if (this.count >= amount) { this.count -= amount; return amount; } else { return 0; } } }
解决方法:
public synchronized int getCount() { return count; } public int sell(int amount) { if (this.count >= amount) { this.count -= amount; return amount; } else { return 0; } }
并发编程的测试脚本:
for /L %n in (1,1,10) do java -cp ".;C:\Users\manyh\.m2\repository\ch\qos\logback\logbackclassic\1.2.3\logback-classic-1.2.3.jar;C:\Users\manyh\.m2\repository\ch\qos\logback\logbackcore\1.2.3\logback-core-1.2.3.jar;C:\Users\manyh\.m2\repository\org\slf4j\slf4japi\1.7.25\slf4j-api-1.7.25.jar" cn.itcast.n4.exercise.ExerciseSell
习题:转账问题
请改正:
public class ExerciseTransfer { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Account a = new Account(1000); Account b = new Account(1000); //a向b转账 Thread t1 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) { a.transfer(b, randomAmount()); } }, "t1"); //b向a转账 Thread t2 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) { b.transfer(a, randomAmount()); } }, "t2"); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); // 查看转账2000次后的总金额 log.debug("total:{}",(a.getMoney() + b.getMoney())); } // Random 为线程安全 static Random random = new Random(); // 随机 1~100 public static int randomAmount() { return random.nextInt(100) +1; } } class Account { private int money; public Account(int money) { this.money = money; } public int getMoney() { return money; } public void setMoney(int money) { this.money = money; } public void transfer(Account target, int amount) { if (this.money > amount) { this.setMoney(this.getMoney() - amount); target.setMoney(target.getMoney() + amount); } } }
错误改正:
public synchronized void transfer(Account target, int amount) { if (this.money > amount) { this.setMoney(this.getMoney() - amount); target.setMoney(target.getMoney() + amount); } }
正确改正:
public synchronized void transfer(Account target, int amount) { synchronized(Account.class) { if (this.money > amount) { this.setMoney(this.getMoney() - amount); target.setMoney(target.getMoney() + amount); } } }
因为这个例子是每个对象里都有一个共享变量,且互相有读写,如果只用对象加锁,仍然解决不了一个线程调用方法时,另一个线程仍能修改对方的问题,所以需要对类加锁。
4.6.Monitor概念
当我们使用sychronized关键字时,其实使用了底层的monitor对象,monitor是一种监控对象,他需要和一个java对象绑定,来监控临界区代码,同时分配所有权,得到所有权的线程可以使用临界区代码,无所有权的线程不能使用临界区代码。
-
当线程执行到临界区代码时,如果使用了synchronized,会先查询synchronized中所指定的对象(obj)是否绑定了Monitor。
-
如果没有绑定,则会先去去与Monitor绑定,并且将Owner设为当前线程。
-
如果
已经绑定
,则会去查询该Monitor是否已经有了Owner
- 如果没有,则Owner与将当前线程绑定
- 如果有,则放入EntryList,进入阻塞状态(blocked)
-
-
当Monitor的Owner将临界区中代码执行完毕后,Owner便会被清空,此时EntryList中处于阻塞状态的线程会被叫醒并竞争,此时的竞争是非公平的
-
注意:
- 对象在使用了synchronized后与Monitor绑定时,会将对象头中的Mark Word置为Monitor指针。
- 每个对象都会绑定一个唯一的Monitor,如果synchronized中所指定的对象(obj)不同,则会绑定不同的Monitor
4.7.Synchronized原理进阶
4.7.1.对象头格式–重点聚焦 Mark Word
32位虚拟机:
64位虚拟机:
对于不同的锁状态,后两个位是不同的,系统会根据后两个位来判断当前对象的锁状态。
4.7.2.轻量级锁
轻量级锁使用场景:当一个对象被多个线程所访问,但访问的时间是错开的(不存在竞争),此时就可以使用轻量级锁来优化。
注意:自从jdk加入了锁优化,轻量级锁是使用sychronized关键字时就优先使用的。
使用过程
null的情况代码如下:
static final Object obj = new Object(); public static void method1() { synchronized( obj ) { // 同步块 A method2(); } } public static void method2() { synchronized( obj ) { // 同步块 B } }
4.7.3.锁膨胀
4.7.4.自旋优化
自旋会占用 CPU 时间,单核 CPU 自旋就是浪费(比之前多了自旋的时间浪费时间片),多核 CPU 自旋才能发挥优势。
在 Java 6 之后自旋锁是自适应的,比如对象刚刚的一次自旋操作成功过,那么认为这次自旋成功的可能性会
高,就多自旋几次;反之,就少自旋甚至不自旋,总之,比较智能。
Java 7 之后不能控制是否开启自旋功能
这篇关于java并发编程笔记(三)--管程(二)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!
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