软件事务内存导论(一)前言

声明:本文是《Java虚拟机并发编程》的第六章,感谢华章出版社授权并发编程网站发布此文,禁止以任何形式转载此文。

请回忆一下你最近完成那个需要对共享可变变量进行同步的项目。在那个项目中,你肯定无法身心愉悦地享受出色地完成工作所带来的乐趣,而是会陷入无尽的质疑之中并抓狂地挨个确认是否在所有需要的地方都作了适当的同步。在过去所经历过的编程工作中,我已经遇到过好几次这样令人神经衰弱的情况了,而其中绝大部分原因都是由于我们在用Java编程的时候没有遵循正确原则和方法来处理共享可变状态。如果我们在某个该同步的地方忘了进行同步,那些不可预知的、潜在的灾难性的结果就将在不远处等待着我们。但是人无完人,遗忘是我们的天性。所以我们应该充分利用工具来弥补我们自身的不足,同时也可以让工具帮助我们实现我们充满创意的大脑所追求的那些伟大的目标,而不是让错误一次次地打击我们的信心。为了能够得到可控的行为和结果,我们需要再次把目光投向JDK。

在本章中,我们将会通过使用Clojure中十分流行的软件事务内存(STM)模型来学习如何线程安全地处理共享可变性(shared mutability)。在需要的时候,我们可能会在示例项目中混入Clojure的代码。但是我们并非强迫你也要使用Clojure,因为随着Multiverse和Akka这些优秀工具的出现,我们也可以在Java中直接使用STM了。在本章中,我们会先来看看STM在Clojure里是什么样子,然后再学习如何用Java和Scala对事务内存进行编程。这种编程模型非常适用于那些读多写少的程序——它简单易用并能提供可预测的结果。 Read more

并发编程网站推荐

并发编程网站

  1. Thread newsgroup(很多多线程相关的问题)
  2. preshing
  3. Doug Lea workstation (并发编程大师Doug lea的个人网站)
  4. Concurrency mail list  (Doug lea搞的邮件列表)
  5. oracle dave  (oracle 并发编程小组成员)
  6. lycog.com
  7. edu papers (很多并发编程相关的论文)
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  10. Quora concurrency (quora问答网站的并发问题讨论)
  11. stackoverflow concurrency(stackoverflow问答网站的并发问题讨论)
  12. developerworks concurrency(并发编程专题文章)
  13. tumblr concurrency (涵盖多个语言的并发相关文章)
  14. JDK concurrent(官方jdk1.6 concurrent包API中文文档)
  15. trans-memory (研究内存事务的网站)

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Linux内核的内存屏障

原文链接 作者:David HowellsPaul E. McKenney 译者:曹姚君 校对:丁一

内容:

  1. 抽象的内存访问模型
  2. 什么是内存屏障?
  3. 显式内核屏障
  4. 隐式内核内存屏障
  5. CPU之间的锁屏障效应
  6. 什么地方需要内存障碍?
  7. 内核的I/O屏障效应
  8. 假想的最小执行顺序模型
  9. CPU缓存的影响
  10. CPU能做到的
  11. 使用示例
  12. 引用

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使用与运算符代替求余运算符的技巧

1.性能对比:

求余运算:a MOD b就相当与a-(a DIV b)*b 的运算。

与运算:就是一个指令的事 Read more

无锁并发和无等待并发的对比分析

原文地址:作者:rethinkdb  译者:sooerr 校对:方腾飞

有两种非阻塞线程同步算法,即无锁和无等待,这两种算法经常会产生混淆。

在无锁系统中,当任何特定的运算被阻塞的时候,所有CPU可以继续处理其他的运算。换种方式说,在无锁系统中,当给定线程被其他线程阻塞的时候,所有CPU可以不停的继续处理其他工作。无锁算法大大增加系统整体的吞吐量,因为它只偶尔会增加一定的交易延迟。大部分高端数据库系统是基于无锁算法而构造的,以满足不同级别。

相反,无等待算法保证了所有CPU在连续处理有效工作的时候,没有运算会被其他运算所阻塞。相比于无锁算法,无等待算法有更强的保证,并且不会以交易延迟为代价,来保证高吞吐量。当然,相比之下这种算法也更难实现,测试和debug。Linux kernel的无锁页面缓存就是无等待系统的一个典型案例。 Read more

并发编程图书

Java NIO系列教程(六) Selector

原文链接 作者:Jakob Jenkov 译者:浪迹v 校对:丁一

Selector(选择器)是Java NIO中能够检测一到多个NIO通道,并能够知晓通道是否为诸如读写事件做好准备的组件。这样,一个单独的线程可以管理多个channel,从而管理多个网络连接。

下面是本文所涉及到的主题列表:

  1. 为什么使用Selector?
  2. Selector的创建
  3. 向Selector注册通道
  4. SelectionKey
  5. 通过Selector选择通道
  6. wakeUp()
  7. close()
  8. 完整的示例

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Java NIO系列教程(十) Java NIO DatagramChannel

原文链接    作者:Jakob Jenkov    译者:郑玉婷     校对:丁一

Java NIO中的DatagramChannel是一个能收发UDP包的通道。因为UDP是无连接的网络协议,所以不能像其它通道那样读取和写入。它发送和接收的是数据包。

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Java NIO系列教程(一) Java NIO 概述

原文链接     作者:Jakob Jenkov     译者:airu     校对:丁一

Java NIO 由以下几个核心部分组成:

  • Channels
  • Buffers
  • Selectors

虽然Java NIO 中除此之外还有很多类和组件,但在我看来,Channel,Buffer 和 Selector 构成了核心的API。其它组件,如Pipe和FileLock,只不过是与三个核心组件共同使用的工具类。因此,在概述中我将集中在这三个组件上。其它组件会在单独的章节中讲到。

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从JVM并发看CPU内存指令重排序(Memory Reordering)

这两天,我拜读了 Dennis Byrne 写的一片博文Memory Barriers and JVM Concurrency (中译文内存屏障与JVM并发)。

文中提到:

对主存的一次访问一般花费硬件的数百次时钟周期。处理器通过缓存(caching)能够从数量级上降低内存延迟的成本这些缓存为了性能重新排列待定内存操作的顺序。也就是说,程序的读写操作不一定会按照它要求处理器的顺序执行。

这段话是作者对内存屏障重要性的定义。通过cache降低内存延迟,这句话很好理解。但后面那句“为了性能重排序内存操作顺序”,让没学好微机原理的我倍感疑惑。
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Java NIO系列教程(七) FileChannel

原文链接     作者:Jakob Jenkov     译者:周泰      校对:丁一

Java NIO中的FileChannel是一个连接到文件的通道。可以通过文件通道读写文件。

FileChannel无法设置为非阻塞模式,它总是运行在阻塞模式下。

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Java NIO系列教程(二) Channel

原文链接     作者:Jakob Jenkov     译者:airu     校对:丁一

Java NIO的通道类似流,但又有些不同:

  • 既可以从通道中读取数据,又可以写数据到通道。但流的读写通常是单向的。
  • 通道可以异步地读写。
  • 通道中的数据总是要先读到一个Buffer,或者总是要从一个Buffer中写入。

正如上面所说,从通道读取数据到缓冲区,从缓冲区写入数据到通道。如下图所示:

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Java NIO系列教程(三) Buffer

原文链接     作者:Jakob Jenkov     译者:airu     校对:丁一

Java NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互。如你所知,数据是从通道读入缓冲区,从缓冲区写入到通道中的。

缓冲区本质上是一块可以写入数据,然后可以从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO Buffer对象,并提供了一组方法,用来方便的访问该块内存。

下面是NIO Buffer相关的话题列表:

  1. Buffer的基本用法
  2. Buffer的capacity,position和limit
  3. Buffer的类型
  4. Buffer的分配
  5. 向Buffer中写数据
  6. flip()方法
  7. 从Buffer中读取数据
  8. clear()与compact()方法
  9. mark()与reset()方法
  10. equals()与compareTo()方法

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Java NIO系列教程(八) SocketChannel

原文链接     作者:Jakob Jenkov     译者:郑玉婷      校对:丁一

Java NIO中的SocketChannel是一个连接到TCP网络套接字的通道。可以通过以下2种方式创建SocketChannel:

  1. 打开一个SocketChannel并连接到互联网上的某台服务器。
  2. 一个新连接到达ServerSocketChannel时,会创建一个SocketChannel。

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Java NIO系列教程(十一) Pipe

原文链接     作者:Jakob Jenkov     译者:黄忠       校对:丁一

Java NIO 管道是2个线程之间的单向数据连接。Pipe有一个source通道和一个sink通道。数据会被写到sink通道,从source通道读取。

这里是Pipe原理的图示:

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