Java进阶JUC
四大函数式接口(必须掌握)
新时代的程序员:Lambda表达式、链式编程、函数式接口、Stream流式计算
function 函数型接口,有一个输入参数,有一个输出
predicate 断定型接口,有一个输入参数,返回值只能是布尔值
consumer 消费型接口,只有输入,没有返回值
supplier 供给型接口,没有参数,只有返回值
ForkJoin
ForkJoin在JDK1.7中,并行执行任务!提高效率,大数据量!
大数据:Map Reduce(把大任务拆分为小任务)
ForkJoin 特点:工作窃取
这里面维护的都是双端队列
//Stream并行流
long sum = LongStream.rangeClosed(0L,10_0000_0000L).parallel().reduce(0,Long::sum);
异步回调
Future设计的初衷:对将来的某个事件的结果进行建模
CompletableFuture==>:异步执行==>成功回调==>失败回调
没有返回值的runAsync异步回调
有返回值的supplyAsync异步回调
ajax,成功和失败的回调
返回的是错误的信息
JMM
请你谈谈你对Volatile的理解?
Volatile是Java虚拟机提供轻量级的同步机制
1、保证可见性
2、不保证原子性
3、禁止指令重排
什么是JMM?
JMM : Java内存模型,不存在的东西,概念!约定!
关于JMM的一些同步的约定:
1、线程解锁前,必须把共享变量立刻刷回主存。
2、线程加锁前,必须读取主存中的最新值到工作内存中!
3、加锁和解锁是同一把锁
线程分为工作内存和主内存
内存交互操作有8种:
- lock (锁定):作用于主内存的变量,把一个变量标识为线程独占状态
- unlock (解锁):作用于主内存的变量,它把一个处于锁定状态的变量释放出来,释放后的变量才可以被其他线程锁定
- read (读取):作用于主内存变量,它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中,以便随后的load动作使用
- load (载入):作用于工作内存的变量,它把read操作从主存中变量放入工作内存中
- use (使用):作用于工作内存中的变量,它把工作内存中的变量传输给执行引擎,每当虚拟机遇到一个需要使用到变量的值,就会使用到这个指令
- assign (赋值):作用于工作内存中的变量,它把一个从执行引擎中接受到的值放入工作内存的变量副本中
- store (存储):作用于主内存中的变量,它把一个从工作内存中一个变量的值传送到主内存中,以便后续的write使用
- write (写入):作用于主内存中的变量,它把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中
JMM对这八种指令的使用,制定了如下规则:
- 不允许read和load、store和write操作之一单独出现。即使用了read必须load,使用了store必须write
- 不允许线程丢弃他最近的assign操作,即工作变量的数据改变了之后,必须告知主存
- 不允许一个线程将没有assign的数据从工作内存同步回主内存
- 一个新的变量必须在主内存中诞生,不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量。就是怼变量实施use、store操作之前,必须经过assign和load操作
- 一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock。多次lock后,必须执行相同次数的unlock才能解锁
- 如果对一个变量进行lock操作,会清空所有工作内存中此变量的值,在执行引擎使用这个变量前,必须重新load或assign操作初始化变量的值
- 如果一个变量没有被lock,就不能对其进行unlock操作。也不能unlock一个被其他线程锁住的变量
- 对一个变量进行unlock操作之前,必须把此变量同步回主内存
Volatile
1、保证可见性
2、不保证原子性
原子性:不可分割
线程A在执行任务的时候,不能被打扰的,也不能被分割,要么同时成功,要么同时失败。
3、禁止指令重排
如果不加lock和Synchronized,怎么样保证原子性
使用原子类,解决原子性问题(java.util.concurrent.atomic)
这些类的底层都直接操作和操作系统挂钩!在内存中修改值!Unsafe类是一个很特殊的存在!
什么是指令重排:
你写的程序,计算机并不是按照你写的那样去执行的
源代码–>编译器优化的重排–>指令并行也可能会重排–>内存系统也会重排–>执行
处理器在进行指令重排的时候,考虑:数据之间的依赖性!
可能造成影响的结果:a b x y这四个值默认都是0;
线程A | 线程B |
x=a | y=b |
b=1 | a=2 |
正常的结果:x=0;y=0;但是可能由于指令重排
线程A | 线程B |
b=1 | y=b |
x=a | y=b |
指令重排导致的诡异结果:x=2;y=1;
volatile可以避免指令重排:
内存屏障、CPU指令。作用:
1、保证特定的操作执行顺序!
2、可以保证某些变量的内存可见性(利用这些特性volatile实现了可见性)
单例模式
饿汉式 DCL懒汉式,探究!
单例不安全,反射
枚举类型的最终反编译
CAS
大厂必须要深入研究底层!有所突破!操作系统,计算机网络原理
CAS:
compareAndSet (int expect,int update): 比较并交换!是CPU的并发原语!(期望,更新)
比较当前工作内存中的值和主内存中的值,如果这个值是期望的,那么则执行操作!如果不是就一直循环!
缺点:
1、循环会耗时
2、一次性只能保证一个共享变量的原子性
3、ABA问题
CAS:ABA问题(狸猫换太子)
原子引用解决ABA问题
解决ABA问题,引用原子引用!对应的思想:乐观锁
带版本号的原子操作!]
注意:
Integer使用了对象缓存机制,默认范围是-128~127,推荐使用静态工厂方法valueOf获取对象实例,而不是new,因为valueOf使用缓存,而new一定会创建新的对象分配新的内存空间;
【强制】所有的相同类型的包装类对象之间值的比较,全部使用equals方法比较。
说明:
对于Integer var = ? 在-128至127之间的赋值,Integer对象是在IntegerCache.cache产生,会复用已有对象,这个区间内的Integer值可以直接使用==进行判断,但是这个区间之外的所有数据,都会在堆上产生,并不会复用已有对象,这是一个大坑,推荐使用equals方法进行判断。
各种锁
1、公平锁、非公平锁
公平锁:非常公平,不能够插队,必须先来后到!
非公平锁:非常不公平,可以插队(默认都是非公平)
2、可重入锁
(递归锁)
拿到了外面的锁之后,就可以拿到里面的锁,自动获得
3、自旋锁
Spinlock
4、死锁