第一章 并發(fā)編程的挑戰(zhàn)

1. 上下文切換

   • 時(shí)間片切換會(huì)導(dǎo)致速度降低
   • 使用Lmbench3可以測(cè)試上下文切換的時(shí)長(zhǎng)，使用vmstat可以測(cè)試上下文切換的次數(shù)
   • 減少上下文切換：無(wú)鎖并發(fā)編程、CAS算法（atomic原子類）、使用最少線程和協(xié)程（在單個(gè)線程里，完成多個(gè)任務(wù)的調(diào)度和切換）

2. 死鎖

   • 避免一個(gè)線程同時(shí)拿多個(gè)鎖或者多個(gè)資源
   • 使用定時(shí)鎖，lock.trylock(timeout)
   • 數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接，加鎖和解鎖必須在同一個(gè)鏈接里面，否則會(huì)造成解鎖失敗

3. 資源限制

   • 受限于硬件資源或者軟件資源，如cpu、帶寬、數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)等
   • 分布式處理，使用鏈接池

第二章 java并發(fā)機(jī)制的底層實(shí)現(xiàn)原理

1. volatile的應(yīng)用

   • java編程語(yǔ)言允許線程訪問(wèn)共享變量，為了確保共享變量能被準(zhǔn)確和一致的更新，線程應(yīng)該通過(guò)排它鎖單獨(dú)獲得這個(gè)變量。

   • cpu術(shù)語(yǔ)
     cpu術(shù)語(yǔ)

   • 編譯成字節(jié)碼，volatile修飾的變量會(huì)多一行LOCK指令。

     1. 將當(dāng)前緩層行的數(shù)據(jù)寫到主內(nèi)存中
     2. 這個(gè)寫回內(nèi)存的操作會(huì)使得其他CPU中緩存了該內(nèi)存地址的數(shù)據(jù)無(wú)效

2. synchronized的實(shí)現(xiàn)原理

   • 基本使用

     1. 鎖同步方法，鎖是當(dāng)前實(shí)例對(duì)象
     2. 鎖靜態(tài)方法，鎖是當(dāng)前類的Class對(duì)象
     3. 鎖代碼塊，鎖是括號(hào)里面的對(duì)象

   • 實(shí)現(xiàn)原理

     1. jvm基于使用進(jìn)入和退出monitor對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)方法同步和代碼塊同步
     2. 鎖代碼塊基于monitorenter和monitorexit指令實(shí)現(xiàn)，所方法塊實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不同，但也可以基于這兩個(gè)指令
     3. 編譯后，monitorenter插入到代碼塊的開(kāi)始位置，monitorexit插入到結(jié)束位置和異常位置
     4. jvm保證每個(gè)monitorenter有一個(gè)monitorexit與之對(duì)應(yīng)
     5. 任何一個(gè)對(duì)象，都有一個(gè)monitor對(duì)象與之關(guān)聯(lián)，當(dāng)且一個(gè)monitor對(duì)象被持有后，它將處于鎖定狀態(tài)
     6. 線程執(zhí)行到monitorenter指令時(shí)，會(huì)嘗試獲得對(duì)應(yīng)monitor的所有權(quán)，即獲得對(duì)象的鎖

   • 對(duì)象頭

     1. synchronized使用的鎖是存在java對(duì)象頭中。對(duì)象是數(shù)組類型，則使用3個(gè)字寬；其他則使用2個(gè)字寬。在32位虛擬機(jī)中，1個(gè)字寬對(duì)應(yīng)4個(gè)字節(jié)，即32bit
        對(duì)象頭長(zhǎng)度

     2. Mark Word 里面默認(rèn)存儲(chǔ)的是對(duì)象的Hashcode,分代年齡，鎖標(biāo)記位；32位JVM默認(rèn)結(jié)構(gòu)如下
        默認(rèn)結(jié)構(gòu)

     3. 運(yùn)行期間，會(huì)因?yàn)殒i標(biāo)記位的變化而變化
        運(yùn)行時(shí)結(jié)構(gòu)變化

     4. 64位虛擬機(jī)下，Mark Word是64bit大小，結(jié)構(gòu)如下
        64位結(jié)構(gòu)