java高併發核心要點|系列1|開篇

在java高併發編程，有幾個很重要的內容：

1.CAS算法

2.CPU重排序

3.緩存行僞共享

咱們先來講說高併發世界中的主要關鍵問題是什麼？

是數據共享。

由於多線程之間要共享數據，就會遇到各類問題。以下圖：

若是兩個線程同時寫入，那怎麼保證數據的一致性？是線程1先寫，仍是線程2先寫，這是個問題。那要如何解決這個問題？

答案是：加鎖。

好比，線程1先訪問共享數據區，那麼它就先把這塊數據區鎖起來。後面若是其餘線程要訪問這個共享區，首先要從線程1這裏獲取鎖，才能進一步訪問這個共享區。這裏很好理解，

其實至關於這樣的情景，你有一個抽屜，抽屜有把鎖，這個鎖的鑰匙，在你手上，你就能夠打開抽屜，往裏面存放或拿取物件。其餘人，要從這個抽屜裏存放東西，必須徵得你的贊成，從你手上拿到鑰匙，而後，他才能用這把鑰匙打開抽屜，進行存放物件的動做。以下圖：

 

 回到高併發的線程世界，咱們知道，能夠用加鎖來解決多線程訪問共享數據區的問題。那問題又來了，那這把鎖，先交給誰呢？怎麼解決這個問題呢？

答案是：鎖競爭。

多線程，若是在優先級同樣的狀況下，你們進行公平競爭？那怎麼樣纔算公平競爭呢？通常狀況下，咱們均可以想到：先到先得。

是的，通常狀況下，操做系統對線程競爭，都取用這個方式，這樣也符合常理。

好，線程1來了，得到一把鎖，對這個共享數據區進行鎖定訪問。那別的線程，只能等待這個線程「辦完事」後，釋放鎖。這時，這些別的線程就進入等待狀態。

如今問題，又來了，若是線程1只是對這個共享數據區進行讀訪問，是否有必要把這個數據區全面鎖定，不讓其餘線程進行讀訪問呢？

沒有必要！

怎麼解決？

讀寫分離！

分別定義兩把鎖，一把讀鎖，一把寫鎖。寫鎖，仍是對寫有獨佔權。讀鎖，就能夠無限量地分發給其餘多個線程。這樣不影響共享數據區的數據一致性。

其實，讀寫分離，是架構設計和數據庫設計中一個很重要的設計思想，也是高性能的一種設計理念。

固然，鎖有不少種，如下就是各類鎖：

鎖	優勢	缺點	適用場景
偏向鎖	加鎖和解鎖不須要額外的消耗，和執行非同步方法比僅存在納秒級的差距。	若是線程間存在鎖競爭，會帶來額外的鎖撤銷的消耗。	適用於只有一個線程訪問同步塊場景。
輕量級鎖	競爭的線程不會阻塞，提升了程序的響應速度。	若是始終得不到鎖競爭的線程使用自旋會消耗CPU。	追求響應時間。 同步塊執行速度很是快。
重量級鎖	線程競爭不使用自旋，不會消耗CPU。	線程阻塞，響應時間緩慢。	追求吞吐量。 同步塊執行速度較長。

好了，今天，咱們主要講多線程高併發編程的核心概念：線程鎖。

明天，咱們繼續講鎖的底層實現原理。