38
4
Chúng ta đều biết rằng trong lập trình Java, đồng bộ hóa đa luồng được đánh dấu bằng từ khóa synchronized, vậy từ khóa này được triển khai ở cuối JVM như thế nào? Trước tiên, hãy nghĩ xem chúng ta sẽ làm gì nếu tự mình triển khai khóa:
Đầu tiên, Java sử dụng tiêu đề đối tượng để duy trì trạng thái khóa của đối tượng. Thứ hai, Java sử dụng ObjectMonitor để duy trì các luồng đang chờ và các luồng giữ khóa.
Trạng thái khóa được ghi lại trong tiêu đề đối tượng. Hiện tại có ba trạng thái khóa trong Java: khóa thiên vị, khóa nhẹ và khóa nặng. Khóa heavyweight được sử dụng để liên kết với ObjectMonitor. Lúc đầu, Java chỉ có khóa heavyweight, nhưng khóa heavyweight cần chặn luồng khi có tranh chấp khóa và đồng thời, chúng cần hoạt động trên cấu trúc dữ liệu của ObjectMonitor, tốn nhiều hiệu suất hơn. Sau đó, để cải thiện hiệu suất của khóa, Java đã giới thiệu khóa thiên vị và khóa nhẹ. Cần lưu ý rằng khóa thiên vị và khóa nhẹ không liên quan gì đến ObjectMonitor, điều này sẽ được mô tả chi tiết sau.
Java sẽ gán một đối tượng ObjectMonitor cho mỗi đối tượng và đối tượng Class của đối tượng. Đây là một cấu trúc C++. ObjectMonitor được sử dụng để duy trì luồng hiện đang giữ khóa, danh sách luồng đang chặn chờ khóa được giải phóng và danh sách luồng đang gọi đang chặn chờ thông báo. Tôi sẽ không đi sâu vào quá nhiều chi tiết ở đây. Bạn có thể tìm kiếm các blog khác để biết logic bảo trì cụ thể.
Trung tâm cá nhân
Bài viết phát hành
từ bỏ
//Cấu trúc như sauObjectMonitor::ObjectMonitor() { _header = NULL; _count = 0; _waiters = 0, _recursions = 0; //Số lần nhập lại của thread_object = NULL; _owner = NULL; //Xác định luồng sở hữu monitor_WaitSet = NULL; //Danh sách liên kết vòng hai chiều bao gồm các luồng đang chờ, _WaitSet là node đầu tiên_WaitSetLock = 0; _Responsible = NULL; _succ = NULL; _cxq = NULL; //Danh sách liên kết một chiều khi khóa cạnh tranh đa luồng enterFreeNext = NULL; _EntryList = NULL; //_owner đánh thức nút luồng từ danh sách liên kết vòng hai chiều, _EntryList là node đầu tiên_SpinFreq = 0; _SpinClock = 0; OwnerIsThread = 0; }
Sau đây là mô tả về logic khóa của từ khóa synchronized trong Java. Có nhiều chi tiết ở đây, vì vậy chúng tôi sẽ chỉ mô tả quy trình chung. Đồng thời, chúng ta cũng phải chú ý đến những thay đổi trong mã băm được lưu trữ trong tiêu đề đối tượng. Khi đối tượng được tạo lần đầu tiên, mã băm trong tiêu đề đối tượng chưa được tạo. Mã băm sẽ chỉ được lưu trữ trong tiêu đề đối tượng khi chương trình gọi phương thức mã băm. Điều này đảm bảo rằng bất kể thuật toán mã băm nào được sử dụng, mã băm của cùng một đối tượng sẽ không thay đổi trong suốt vòng đời của nó. Cần nhấn mạnh ở đây rằng nếu đối tượng đang ở trạng thái khóa heavyweight, nó không thể nhập lại trạng thái khóa lightweight. Nếu đối tượng đang ở trạng thái khóa lightweight, nó không thể nhập lại trạng thái khóa biased. Bạn chỉ có thể đợi cho đến khi vật thể chuyển sang trạng thái mở khóa trước khi đưa ra phán đoán tiếp theo.
Khi chương trình Java thực thi theo mã được đồng bộ hóa, logic khóa thiên vị như sau:
Chúng ta có thể thấy rằng nếu một phần mã đồng bộ hóa luôn được thực thi bởi một luồng, luồng này chỉ cần đưa ra các phán đoán đơn giản trong 2 và 3 để tiếp tục thực thi mã đồng bộ hóa. Mức tiêu thụ hiệu suất ban đầu chỉ là nhu cầu sửa đổi tiêu đề đối tượng khi khóa nó lần đầu tiên. Đây chính là vai trò của khóa thiên vị, có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của khóa đồng bộ. Tuy nhiên, vì logic cơ bản để triển khai khóa thiên vị quá phức tạp nên khóa thiên vị đã bị tắt theo mặc định kể từ JDK15. Trong các chương trình hiện đại, rất hiếm khi cùng một luồng luôn giữ khóa. Để biết quy trình chuyển khóa cụ thể, vui lòng tham khảo blog này "Hiểu sâu hơn về khóa lệch".
Khi chương trình Java thực thi mã được đồng bộ hóa, logic của khóa nhẹ như sau:
Chúng ta có thể thấy rằng nếu khóa nhẹ có mức độ tranh chấp khóa thấp (ít luồng hơn và thực thi chương trình đồng bộ nhanh hơn), luồng không cần phải chuyển sang trạng thái bị chặn và có thể đợi khóa được giải phóng bằng cách quay. Đồng thời, khóa nhẹ không cần phải duy trì dữ liệu ObjectMonitor, giúp cải thiện hiệu suất hơn nữa.
Vì heavyweight lock cần duy trì ObjectMonitor nên hiệu suất của chúng không tốt bằng lightweight lock. Lightweight lock chỉ cần sửa đổi object header, trong khi heavyweight lock không chỉ cần sửa đổi object header mà còn cần duy trì cấu trúc dữ liệu của ObjectMonitor. Khi chương trình Java thực thi mã được đồng bộ hóa, logic của khóa nặng như sau:
Chúng ta có thể thấy rằng hiệu suất của heavyweight lock không cao vì chúng cần duy trì ObjectMonitor. Nếu đối tượng luôn có thể ở trạng thái khóa lightweight lock, hiệu suất sẽ được cải thiện đáng kể. Ngoài ra, lưu ý rằng khi bạn gọi lệnh wait trong mã đồng bộ, khóa nhẹ cần được mở rộng thành khóa nặng vì hàng đợi luồng wait cần được duy trì. Khi bạn gọi phương thức hashcode, khóa thiên vị sẽ mở rộng thành khóa nhẹ. Để biết quy trình chuyển khóa cụ thể, vui lòng tham khảo blog này "Hiểu sâu hơn về khóa lệch".
Nhưng tôi có một câu hỏi ở đây, đó là, ObjectMonitor được liên kết với đối tượng như thế nào, nghĩa là, khi heavyweight lock sửa đổi tiêu đề đối tượng, thì địa chỉ bộ nhớ của đối tượng ObjectMonitor tương ứng với đối tượng được tìm thấy như thế nào? Có ObjectMonitor Map được duy trì ở phía dưới không? Tôi đã kiểm tra một số thông tin và sách nhưng không có lời giải thích nào.
Chúng ta có thể thấy rằng khi gặp một khối mã được đồng bộ hóa, tiêu đề đối tượng có thể ở ba trạng thái: khóa thiên vị, khóa nhẹ và khóa nặng. Ba khóa này có đặc điểm riêng.
| Khóa | Thuận lợi | Nhược điểm | Cảnh kích hoạt |
|---|---|---|---|
| Khóa lệch | Chỉ cần sửa đổi tiêu đề đối tượng một lần | Không hỗ trợ phương thức gọi hashcode. Nếu có sự cạnh tranh luồng, cần phải hủy khóa bổ sung, khiến việc bảo trì mã cơ bản trở nên khó khăn. | Một luồng duy nhất liên tục giữ khóa trong một thời gian dài |
| Khóa nhẹ | Quay không cần chặn luồng, giảm việc chuyển đổi ngữ cảnh luồng | Nếu không thể lấy được khóa, việc quay vòng sẽ tiêu tốn tài nguyên CPU (đây không phải là nhược điểm. Trong điều kiện đồng thời cao, đối tượng sẽ luôn ở trạng thái khóa nặng và logic của khóa nặng có thể được thực thi) | Một số lượng nhỏ các luồng giữ khóa xen kẽ |
| Khóa nặng | Bạn có thể thực hiện các thao tác như chờ | Luồng sẽ bị chặn và ObjectMonitor cần được duy trì, điều này có hiệu suất thấp. | Một số lượng lớn các luồng đang cạnh tranh để khóa cùng một lúc |
Rốt cuộc, không có nhiều tình huống mà một số lượng lớn các luồng cạnh tranh để khóa cùng một lúc. Nếu đối tượng luôn ở trạng thái khóa nhẹ, hiệu suất khóa đã rất cao và hiệu suất gần giống với Lock trong JDK, vì lớp cơ bản của Lock cũng sử dụng thuật toán CAS để duy trì trạng thái khóa.
Sách tham khảo cho bài viết này:
- Cuốn sách "The Art of Concurrency Programming in Java" rất đáng đọc vì nó giải thích chi tiết các nguyên tắc cơ bản.
Cuối cùng, bài viết này về logic của Java locks (kết hợp object headers và ObjectMonitor) kết thúc tại đây. Nếu bạn muốn biết thêm về logic của Java locks (kết hợp object headers và ObjectMonitor), vui lòng tìm kiếm các bài viết trên CFSDN hoặc tiếp tục duyệt các bài viết liên quan. Tôi hy vọng bạn sẽ ủng hộ blog của tôi trong tương lai! .
38
4
0
Khi tôi thử tải thư viện Raster, tôi nhận được lỗi như thế này: Lỗi: tải gói hoặc không gian tên không thành công cho 'raster' trong inDL(x, as.logic(local), as.logic(now), ...): không thể tải
Khi tôi thử tải thư viện Raster, tôi nhận được lỗi như thế này: Lỗi: tải gói hoặc không gian tên không thành công cho 'raster' trong inDL(x, as.logic(local), as.logic(now), ...): không thể tải
Khi xem phần trợ giúp about_Comparison_Operators của PowerShell, tôi hiểu theo cách này: PS C:\> $false,$false -eq $true PS C
Tôi vừa sửa đổi mã cũ và bây giờ có vẻ như không có gì hoạt động. Bạn vui lòng chỉ cho tôi chỗ nào tôi sai được không? Một số điều không hiệu quả là: Trước đây, tiêu điểm luôn tập trung vào trường nhập duy nhất trên màn hình. (Bây giờ nó không hoạt động nữa) và điều kiện if else trong mã cũng không hoạt động. TRÊN
Vui lòng giúp tôi tìm giải pháp bằng javascript thông thường (tôi không thể sử dụng các framework bên ngoài). Ngoài ra, bộ chọn CSS :hover không phù hợp với việc triển khai thực tế. Các sự kiện đã đăng ký xảy ra để đặt tất cả các sự kiện vào mục nhập mảng sự kiện đã đăng ký cuối cùng được gọi.
Tôi muốn tạo ra một phần mềm để lập kế hoạch tuyến xe buýt (và sức chứa hành khách tối ưu) phục vụ cho việc vận chuyển trẻ em khuyết tật. Những xe buýt này có các thông số kỹ thuật sau: m ghế (tối đa 7 - bao gồm cả tài xế và phụ xe) o xe lăn "ghế" (tối đa 4) tải trọng cố định tối đa
Có ai có thể giúp tôi không? Có vẻ như logic for của tôi không hoạt động chút nào vì nó cứ trả về thời gian bắt đầu của tôi là 12:00 sáng. Đây là mã của tôi Sub forlogic() Dim i As Single Dim t
Tôi đang cố gắng thiết lập logic OR giữa hai bộ lọc cắt. Cả hai bộ cắt đều từ cùng một tập dữ liệu. Sau đây là một số chi tiết khác: Bảng nguồn của tôi: Hình ảnh với các lát cắt: Mục tiêu của tôi là nếu tôi chọn bất kỳ giá trị nào từ lát cắt 1 và lát cắt 2, hình ảnh của tôi
Tôi có câu lệnh C sau: int res = x & (x ^ y); Có cách nào để làm điều tương tự nhưng chỉ sử dụng x và y một lần mỗi lần không? Ví dụ: x | (~x & y) == x | y Câu trả lời hay nhất: Có, bằng cách mở rộng xo
Tôi đang tạo Ứng dụng Azure Logic để thêm tệp Sharepoint mới vào Azure Blob. Sharepoint được công ty tôi điều hành và tôi đăng nhập bằng thông tin đăng nhập của mình để tạo Sharepoint cho ứng dụng logic
Tôi gặp vấn đề khi yêu cầu tổng hợp biểu thức tổng các tích đơn giản nhất cho một hàm số nhất định. Về cơ bản, hàm này sẽ đánh giá là 1 nếu AB == CD và 0 nếu không, và kết quả là: (!A && !B && !C && !D) || (!A && B &&
Tôi đang cố gắng xác định xem có thể tính tổng của hai số nguyên 32 bit mà không bị tràn hay không, trong khi chỉ sử dụng một số toán tử bit và các toán tử khác. Vì vậy, đoạn mã sau sẽ trả về 1 nếu các số nguyên x và y có thể được cộng lại mà không bị tràn, và trả về 0 nếu không. ((((
Cách tốt nhất để xử lý logic kinh doanh phức tạp mà thoạt nhìn đòi hỏi nhiều câu lệnh if lồng nhau là gì? Ví dụ: Phiếu giảm giá. Có thể: 1a) Giảm giá cực mạnh 1b) Giảm giá theo phần trăm 2a) Giảm giá thông thường 2b) Giảm giá lũy tiến 3a) Yêu cầu truy cập vào phiếu giảm giá 3b) Không yêu cầu
Giả sử tôi có một mảng các đối tượng "numbers" chứa một số nguyên "startNo" và một số nguyên "endNo". Có thể có nhiều 'số' trong mảng và tôi muốn có một mảng mới chứa các đối tượng đã sửa đổi chỉ với các phạm vi không chồng lấn. Ví dụ: Nếu mảng có:
Tôi đang gặp khó khăn với vấn đề này. Tôi đang sử dụng JavaScript. Tôi có một vùng văn bản phát hiện @input và lưu trữ vị trí của nó trong một mảng. var input = "@a @b @c" //vùng văn bản var
Theo mặc định, IN sử dụng logic cơ bản OR. Có cách nào để sử dụng logic cơ bản AND trong một phạm vi không? Ví dụ, truy vấn sau đây SELECT ItemId,CategoryID FROM ItemCategories WHERE Category
Tôi muốn thêm lớp phủ khi bạn di chuột qua một hình ảnh trên trang web. Tôi đã triển khai điều này ở đây và nó hoạt động tốt http://jsfiddle.net/stujLbjh/ Đây là mã js: var divs = document.query
Câu hỏi này đã có câu trả lời tại đây: Cái nào nhanh hơn: x>2 có nhanh hơn x>>31 không? Nói cách khác, sar x, 2 có nhanh hơn sar x, 31 không? Tôi đã thực hiện một số thử nghiệm đơn giản và chúng có vẻ có cùng tốc độ
Tôi có grails criteriaQuery nơi tôi lại kiểm tra logic OR với một biến trạng thái như thế này: or { eq("status", Status.ONE) eq("status",
Tôi có grails criteriaQuery nơi tôi lại kiểm tra logic OR với một biến trạng thái như thế này: or { eq("status", Status.ONE) eq("status",
Tôi là một lập trình viên xuất sắc, rất giỏi!