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🔥(大厂必备)厂长熬夜爆肝万字之多线程高并发JUC编程(二)⭐学妹已收藏
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JUC学习
15、异步回调
Future 设计的初衷：对将来的某个事件结果进行建模！
其实就是前端 —》发送ajax异步请求给后端
但是我们平时都使用CompletableFuture
（1）没有返回值的runAsync异步回调
package com.zmz.Async;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @ProjectName: Juc
* @Package: com.zmz.Async
* @ClassName: runAsync
* @Author: 张晟睿
* @Date: 2021/10/11 18:58
* @Version: 1.0
*/
public class runAsync
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException
// 发起 一个 请求
System.out.println(System.currentTimeMillis());
System.out.println("---------------------");
CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(()->
//发起一个异步任务
try
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....");
);
System.out.println(System.currentTimeMillis());
System.out.println("------------------------------");
//输出执行结果
System.out.println(future.get()); //获取执行结果
（2）有返回值的异步回调supplyAsync
package com.zmz.Async;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @ProjectName: Juc
* @Package: com.zmz.Async
* @ClassName: supplyAsync
* @Author: 张晟睿
* @Date: 2021/10/11 19:09
* @Version: 1.0
*/
public class supplyAsync
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException
//有返回值的异步回调
CompletableFuture<Integer> completableFuture=CompletableFuture.supplyAsync(()->
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
try
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
int i=1/0;
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();
return 1024;
);
System.out.println(completableFuture.whenComplete((t, u) ->
/*我们可以看到whenComplete以上的程序有两个参数,一个是t 一个是u
T：是代表的 正常返回的结果；
U：是代表的 抛出异常的错误信息；
如果发生了异常，get可以获取到exceptionally返回的值；
*/
//success 回调
System.out.println("t=>" + t); //正常的返回结果
System.out.println("u=>" + u); //抛出异常的 错误信息
).exceptionally((e) ->
//error回调
System.out.println(e.getMessage());
return 404;
).get());
16、JMM(Java Memory Model )
1）我们先了解一下什么JMM？
JMM：JAVA内存模型，不存在的东西，抽象的，是一个概念，也是一个约定！
关于JMM的一些同步的约定：
- 线程解锁前，必须把共享变量立刻刷回主存
- 线程加锁前，必须读取主存中的最新值到工作内存中
- 加锁和解锁是同一把锁
线程中分为 工作内存、主内存。
八种操作：
| 名称 | 描述 |
|---|---|
| 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 |
| 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 |
对于八种操作给了相应的规定：
- 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。就是对变量实施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
遇到问题：程序不知道主存中的值已经被修改过了！
17、volatile
1）保证可见性
package com.zmz.JMM;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @ProjectName: Juc
* @Package: com.zmz.JMM
* @ClassName: JMMdemo01
* @Author: 张晟睿
* @Date: 2021/10/11 20:43
* @Version: 1.0
*/
public class JMMdemo01
// 如果不加volatile 程序会死循环
// 加了volatile是可以保证可见性的
private volatile static Integer number = 0;
public static void main(String[] args)
//main线程
//子线程1
new Thread(()->
while (number==0)
).start();
try
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();
//子线程2
new Thread(()->
while (number==0)
).start();
try
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();
number=1;
System.out.println(number);
2）不保证原子性
原子性：意思就是说不可分割，举一个例子就是说线程A在执行任务的时候，不能被打扰的，也不能被分割的，要么同时成功，要么同时失败。
package com.zmz.JMM;
/**
* @ProjectName: Juc
* @Package: com.zmz.JMM
* @ClassName: JMMdemo02
* @Author: 张晟睿
* @Date: 2021/10/11 20:46
* @Version: 1.0
*/
public class JMMdemo02
private static volatile int num = 0;
public static void add()
num++;
//++ 不是一个原子性操作，是2个~3个操作
public static void main(String[] args)
//理论上number === 20000
for (int i = 1; i <= 20; i++)
new Thread(()->
for (int j = 1; j <= 1000 ; j++)
add();
).start();
while (Thread.activeCount()>2)
//main gc
Thread.yield();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",num="+num);
使用原子类
package com.zmz.JMM;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* @ProjectName: Juc
* @Package: com.zmz.JMM
* @ClassName: JMMdemo03
* @Author: 张晟睿
* @Date: 2021/10/11 21:05
* @Version: 1.0
*/
public class JMMdemo03
private static volatile AtomicInteger number = new AtomicInteger();
public static void add()
// number++;
number.incrementAndGet(); //底层是CAS保证的原子性
public static void main(String[] args)
//理论上number === 20000
for (int i = 1; i <= 20; i++)
new Thread(()->
for (int j = 1; j <= 1000 ; j++)
add();
).start();
while (Thread.activeCount()>2)
//main gc
Thread.yield();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",num="+number);
这些类的底层都直接和操作系统挂钩！是在内存中修改值。
3）禁止指令重排
什么是指令重排？
我们写的程序，计算机并不是按照我们自己写的那样去执行的
源代码–>编译器优化重排–>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，会考虑数据之间的依赖性！
int x=2; //1
int y=4; //2
x=x+10; //3
y=x*x; //4
//我们期望的执行顺序是 1_2_3_4 可能执行的顺序会变成3124 1423
//可不可能是 4123？ 不可能的
1234567
可能造成的影响结果：前提：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
| 线程A | 线程B |
|---|---|
| b=1 | a=2 |
| x=a | y=b |
可能在线程A中会出现，先执行b=1,然后再执行x=a
在B线程中可能会出现，先执行a=2，然后执行y=b
那么就有可能结果如下：x=4; y=2
volatile可以避免指令重排：
volatile中会加一道内存的屏障，这个内存屏障可以保证在这个屏障中的指令顺序。
内存屏障：CPU指令。作用：保证特定的操作的执行顺序；可以保证某些变量的内存可见性（利用这些特性，就可以保证volatile实现的可见性）
4）总结
- 由于内存屏障，可以保证避免指令重排的现象产生
- 不能保证原子性
- volatile可以保证可见性
🥰面试题：在哪里用这个内存屏障用得最多呢？
单例模式
18、单例模式
1）饿汉式
package single;
//饿汉式单例模式
@SuppressWarnings("all")
public class Hungry
private byte[] date1= new byte[1024*1024];
private byte[] date2= new byte[1024*1024];
private byte[] date3= new byte[1024*1024];
private byte[] date4= new byte[1024*1024];
private Hungry()
private final static Hungry HUNGRY = new Hungry();
public static Hungry getInstance()
return HUNGRY;
2）DCL懒汉式
package single;
import java.lang.reflect.Constructor;
//懒汉式
public class LazyMan
private LazyMan()
synchronized(LazyMan.class)
throw new RuntimeException("不要试图使用反射破坏异常");
// System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ok");
private static LazyMan lazyMan;
//双重检测锁
public static LazyMan getInstance()
if (lazyMan==null)
synchronized (LazyMan.class)
if (lazyMan==null)
lazyMan = new LazyMan();
//不是原子性操作
//1.分配内存空间
//2.执行构造方法，初始化对象
//3.把这个对象指向空间
return lazyMan;
public static void main(String[] args) throws Exception
// LazyMan instance = LazyMan.getInstance();
Constructor<LazyMan> declaredConstructor = LazyMan.class.getDeclaredConstructor(null);
declaredConstructor.setAccessible(true);
LazyMan instance = declaredConstructor.newInstance();
LazyMan instance2 = declaredConstructor.newInstance();
System.out.println(instance);
System.out.println(instance2);
for (int i = 0; i < 2; i++)
new Thread(()->
LazyMan.getInstance();
).start();
3）静态内部类
package single;
public class Holder
private Holder()
private static Holder getInstance()
return InnerClass.HOLDER;
public static class InnerClass
private static final Holder HOLDER = new Holder();
单例不安全, 主要的原因是因为反射。
4）枚举
package com.zmz.Singleton;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
/**
* @ProjectName: Juc
* @Package: com.zmz.Singleton
* @ClassName: EnumSingle
* @Author: 张晟睿
* @Date: 2021/10/12 20:06
* @Version: 1.0
*/
//enum 是什么？ enum本身就是一个Class 类
public enum EnumSingle
INSTANCE;
public EnumSingle getInstance()
return INSTANCE;
class Test
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException
EnumSingle instance1 = EnumSingle.INSTANCE;
Constructor<EnumSingle> declaredConstructor = EnumSingle.class.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
declaredConstructor.setAccessible(true);
//java.lang.NoSuchMethodException: com.ogj.single.EnumSingle.<init>()
EnumSingle instance2 = declaredConstructor.newInstance();
System.out.println(instance熬夜爆肝万字c#基础入门大总结建议收藏(代码片段)
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