6個併發問題引發的血案

1、synchronized的CPU原語級別是如何實現的？

以上6 個併發問題，一個都答不上來？強烈建議來看看這本馬士兵的「多線程與高併發」書籍

給大家看看這本書籍的大概內容

目錄：

• 第一節：線程的基本概念
• 第二節：volatile與CAS
• 第三節：Atomic類和線程同步新機制
• 第四節：LockSupport、淘寶面試題與源碼閱讀方法論
• 第五節：AQS源碼閱讀與強軟弱虛4種引用以及ThreadLocal原理與源碼
• 第六節：併發容器
• 第七節：線程池
• 第八節：線程池與源碼閱讀
• 第九節：JMH與Disruptor

第一節：線程的基本概念

線程與高併發大概講六大塊

• 第一：基本的概念，從什麼是線程開始
• 第二：JUC同步工具，就是各種同步鎖
• 第三：同步容器
• 第四：線程池
• 第五：高頻面試加分項的一些面試用的東西，包括纖程
• 第六：Disruptor，不知道有多少同學聽說過這個框架的，這個框架它也是一個MQ框架
• （Message Queue）叫做消息隊列，消息隊列非常多，後面還會給大家講Kafka、RabbitMQ，
• Redis等這些都是消息隊列。Disruptor是目前大家公認的在單機環境上效率最高的、性能最快的
• MQ。

我們先說一下為什麼要講多線程和高併發？

• 原因是，你想拿到一個更高的薪水，在面試的時候呈現出了兩個方向的現象：
• 第一個是上天
• 項目經驗
• 高併發 緩存 大流量 大數據量的架構設計
• 第二個是入地
• 各種基礎算法，各種基礎的數據結構
• JVM OS 線程 IO等內容
• 多線程和高併發，就是入地裡面的內容。

基本概念

我們先從線程的基本概念開始，給大家複習一下，不知道有多少同學是基礎不太好，說什麼是線程都不

知道的，如果這樣的話，花時間去補初級內容的課

第二節：volatile與CAS

volatile

我們先來看這個volatile的概念，volatile它是什麼意思，現在像大的互聯網企業的面試，基本上volatile

是必會的，有時候他也不會太問，認為你應該會，但是中小企業也就開始問這方面的問題。

我們來看一下這個小程序，寫了一個方法啊，首先定義了一個變量布爾類型等於true，這裡模擬的是一

個服務器的操作，我的值為true你就給我不間斷的運行，什麼時候為false你再停止。 測試new Thread

啟動一個線程，調用m方法，睡了一秒，最後running等於false，運行方法他是不會停止的。 如果你要

把volatile打開，那麼結果就是啟動程序一秒之後他就會m end停止。（volatile就是不停的追蹤這個

值，時刻看什麼時候發生了變化）

CAS

cas號稱是無鎖優化，或者叫自旋。這個名字無所謂，理解它是幹什麼的就行，概念這個東西是人為了

描述問題解決問題而定義出來的，所以怎麼定義不是很重要，重點是在解決問題上

我們通過Atomic類（原子的）。由於某一些特別常見的操作，老是來回的加鎖，加鎖的情況特別多，所

以乾脆java就提供了這些常見的操作這麼一些個類，這些類的內部就自動帶了鎖，當然這些鎖的實現並

不是synchronized重量級鎖，而是CAS的操作來實現的（號稱無鎖）。

我們來舉例幾個簡單的例子，凡是以Atomic開頭的都是用CAS這種操作來保證線程安全的這麼一些個

類。AtomicInteger的意思就是裡面包了一個Int類型，這個int類型的自增 count++ 是線程安全的，還有

拿值等等是線程安全的，由於我們在工作開發中經常性的有那種需求，一個值所有的線程共同訪問它往

上遞增 ，所以jdk專門提供了這樣的一些類。使用方法AtomicInteger如下代碼

<code>**/<code>

<code>* 解決同樣的問題的高效方法，使用AtomXXX類/<code>

<code>* AtomXXX類的本身方法都是原子性的，但不能保證多個方法連續調用都是原子性的/<code>

<code>* @author mashibing/<code>

<code>*//<code>

<code>package com.mashibing.juc.c_018_00_AtomicXXX;/<code>

<code>import java.util.ArrayList;/<code>

<code>import java.util.List;/<code>

<code>import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;/<code>

<code>好，我們來分許分析，它的內部實現的原理，主要是聊原理，它的用法看看API都會用。這個原理叫/<code>

<code>CAS操作，incrementAndGet() 調用了getAndAddInt/<code>

<code>當然這個也是一個CompareAndSetInt操作/<code>

<code>public class T01_AtomicInteger {/<code>

<code>/*volatile*/ //int count1 = 0;/<code>

<code>AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);/<code>

<code>/*synchronized*/ void m() {/<code>

<code>for (int i = 0; i < 10000; i++)/<code>

<code>//if count1.get() < 1000/<code>

<code>count.incrementAndGet(); //count1++/<code>

<code>}/<code>

<code>public static void main(String[] args) {/<code>

<code>T01_AtomicInteger t = new T01_AtomicInteger();/<code>

<code>List<thread> threads = new ArrayList<thread>();/<thread>/<thread>/<code>

<code>for (int i = 0; i < 10; i++) {/<code>

<code>threads.add(new Thread(t::m, "thread-" + i));/<code>

<code>}/<code> 

<code>threads.forEach((o) -> o.start());/<code>

<code>threads.forEach((o) -> {/<code>

<code>try {/<code>

<code>o.join();/<code>

<code>} catch (InterruptedException e) {/<code>

<code>e.printStackTrace();/<code>

<code>}/<code>

<code>});/<code>

<code>System.out.println(t.count);/<code>

<code>}/<code>

<code>}/<code>

第三節：Atomic類和線程同步新機制

今天，我們繼續講一個Atomic的問題，然後開始講除synchronized之外的別的鎖。在前面內容我們講

了synchronized、volatile、Atomic和CAS，Atomic我們只是講了一個開頭還沒有講完，今天我們繼

續。

像原來我們寫m++你得加鎖，在多線程訪問的情況下，那現在我們可以用AtomicInteger了，它內部就

已經幫我們實現了原子操作，直接寫 count.incrementAndGet(); //count1++ 這個就相當於count++。原

來我們對count是需要加鎖的，現在就不需要加鎖了。

我們看下面小程序，模擬，我們計一個數，所有的線程都要共同訪問這個數count值，大家知道如果所

有線程都要訪問這個數的時候，如果每個線程給它往上加了10000，你這個時候是需要加鎖的，不加鎖

會出問題。但是，你把它改成AtomicInteger之後就不用在做加鎖的操作了，因為incrementAndGet內

部用了cas操作，直接無鎖的操作往上遞增，有同學可能會講為什麼要用無鎖操作啊，原因是無鎖的操

作效率會更高。

第四節：LockSupport、淘寶面試題與源碼閱讀方法論

首先我們簡單回顧一下前面三節課講的內容，分別有線程的基本概念、synchronized、volatile、

AtomicXXX、各種JUC同步框架(ReentrantLock、CountDownLatch、CyclicBarrier、Phaser、

ReadWriteLock-StampedLock、Semaphore、Exchanger、LockSupport)，其中synchornized重點講

了一下，包括有synchornized的底層實現原理、鎖升級的概念(四種狀態：無鎖、偏向鎖、輕量級鎖、

重量級鎖)，volatile我們講了可見性和禁止指令重排序如何實現。

synchronized和ReentrantLock的不同？

synchronized：系統自帶、系統自動加鎖，自動解鎖、不可以出現多個不同的等待隊列、默認進行

四種鎖狀態的升級

ReentrantLock：需要手動枷鎖，手動解鎖、可以出現多個不同的等待隊列、CIS的實現

本章我們補一個小漏洞，它叫LockSupport，然後我們分析兩道面試題，緊接著我會教大家閱讀源碼的

技巧，源碼層出不窮，生生不息，掌握了源碼的閱讀技巧，大家培養出了閱讀源碼興趣的時候，之後好

多代碼，你需要自己去摳，摳出來才是你自己的，最後我們會分析AQS源碼，以上是我們本章主講的內

容概述。

LockSupport

我們會以幾個小程序為案例，展開對LockSupport的講解，在以前我們要阻塞和喚醒某一個具體的線程

有很多限制比如：

1、因為wait()方法需要釋放鎖，所以必須在synchronized中使用，否則會拋出異常

IllegalMonitorStateException

2、notify()方法也必須在synchronized中使用，並且應該指定對象

3、synchronized()、wait()、notify()對象必須一致，一個synchronized()代碼塊中只能有一個線程調

用wait()或notify()

以上諸多限制，體現出了很多的不足，所以LockSupport的好處就體現出來了。

在JDK1.6中的java.util.concurrent的子包locks中引了LockSupport這個API，LockSupport是一個比較

底層的工具類，用來創建鎖和其他同步工具類的基本線程阻塞原語。java鎖和同步器框架的核心 AQS:

AbstractQueuedSynchronizer，就是通過調用 LockSupport .park()和 LockSupport .unpark()的方

法，來實現線程的阻塞和喚醒的。我們先來看一個小程序：

後續的內容給大家大概截個圖，由於內容太多了

第五節：AQS源碼閱讀與強軟弱虛4種引用以及ThreadLocal原理與源碼

第六節：併發容器

今天是第六天了，這節課本來想上一個大而全的課，後來發現這個實在目標太大了，大而全的概念就是

上節課講到的那張容器圖中的每一個都講的非常的細緻，然後去談他們的源碼。但是如果這麼講的話我

們高併發的課就講不完了，所以也彆著急，後面單獨開一門課來講集合，集合的發展歷程，現在為什麼

講這個併發容器呢，主要是為了線程池做準備，線程池裡有一個參數就是用併發容器來做你工作任務的

容器。

第七節：線程池

第八節：線程池與源碼閱讀

第九節：JMH與Disruptor

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