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并发,在操作系统中,是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。 展开全文
并发,在操作系统中,是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。
信息
外文名
Concurrent
拼    音
bìng fā
中文名
并发
并发词语概念
词目:并发基本解释:[] 指由己患的疾病引起[另一种病]。并发症。 [1]  引证解释:1. 同时开放。晋 傅玄 《傅子》卷三:“晔若春华之并发,馥若秋兰之俱茂。”2. 谓跟着发生。 [1] 
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  • 并发下的Nginx性能优化实战

    千人学习 2019-12-24 14:44:52
    本课程内容包含讲解解读Nginx的基础知识,解读Nginx的核心知识、带领学员进行高并发环境下的Nginx性能优化实战,让学生能够快速将所学融合到企业应用中。 【课程如何观看?】 PC端:...
  • 同步类容器和并发类容器

    万次阅读 多人点赞 2019-07-31 19:22:20
    一.为什么会出现同步容器? 在Java的集合容器框架中,主要有四大类别:List、Set、Queue、Map。 注意Collection和Map是顶层接口,而List、Set、Queue接口则分别继承了Collection接口,分别代表数组、集合和队列这...

    一.为什么会出现同步容器?

    在Java的集合容器框架中,主要有四大类别:List、Set、Queue、Map。

    注意Collection和Map是顶层接口,而List、Set、Queue接口则分别继承了Collection接口,分别代表数组、集合和队列这三大类容器。

    像ArrayList、LinkedList都是实现了List接口,HashSet实现了Set接口,而Deque(双向队列,允许在队首、队尾进行入队和出队操作)继承了Queue接口,PriorityQueue实现了Queue接口。另外LinkedList(实际上是双向链表)同时也实现了Deque接口。

    但以上容器都是非线程安全的。如果有多个线程并发地访问这些容器时,就会出现问题。因此,在编写程序时,必须要求程序员手动地在访问到这些容器的地方进行同步处理,这样导致在使用这些容器的时候非常地不方便。所以,Java提供了同步容器供用户使用。

    二.Java中的同步类容器

    在Java中,同步容器主要包括2类:

      1)Vector、Stack、HashTable

      2)Collections类中提供的静态工厂方法创建的类

    Vector实现了List接口,Vector实际上就是一个数组,和ArrayList类似,但是Vector中的方法都是synchronized方法,即进行了同步措施;Stack也是一个同步容器,它的方法也用synchronized进行了同步,它实际上是继承于Vector类;HashTable实现了Map接口,它和HashMap很相似,但是HashTable进行了同步处理,而HashMap没有。

    Collections类是一个工具提供类,注意,它和Collection不同,Collection是一个顶层的接口。在Collections类中提供了大量的方法,比如对集合或者容器进行排序、查找等操作。最重要的是,在它里面提供了几个静态工厂方法来创建同步容器类,如下图所示:

    这些同步容器都是通过synchronized进行同步来实现线程安全的,那么很显然,这必然会影响到执行性能。

    而且虽然他们都是线程安全的,但这并不说明在任何情况下都可以线程安全,看你怎么用了,例如下面的这个例子:

    public class Test {
        static Vector<Integer> vector = new Vector<Integer>();
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            while(true) {
                for(int i=0;i<10;i++)
                    vector.add(i);
                Thread thread1 = new Thread(){
                    public void run() {
                        for(int i=0;i<vector.size();i++)
                            vector.remove(i);
                    };
                };
                Thread thread2 = new Thread(){
                    public void run() {
                        for(int i=0;i<vector.size();i++)
                            vector.get(i);
                    };
                };
                thread1.start();
                thread2.start();
                while(Thread.activeCount()>10)   {
                     
                }
            }
        }
    }

    运行结果是在执行过程中会出现数组下标越界的运行时异常。也许有朋友会问:Vector是线程安全的,为什么还会报这个错?很简单,对于Vector,虽然能保证每一个时刻只能有一个线程访问它,但是不排除这种可能,当某个线程在某个时刻执行这句时:

    for(int i=0;i<vector.size();i++)

         vector.get(i);

    假若此时vector的size方法返回的是10,i的值为9,在他要获取下标为9的元素时,有另外一个线程先执行了这句:

    for(int i=0;i<vector.size();i++)

         vector.remove(i);

    将下标为9的元素删除了,在删除过程中因为有锁,所以之前的那个线程无法执行vector.get(i);处于阻塞状态,等这个线程把下标为9的元素删除了之后获取到锁再执行。那么通过get方法访问下标为9的元素肯定就会出问题了。说明这是程序逻辑本身存在线程安全问题,因此为了保证线程安全,必须在方法调用端做额外的同步措施,如下面所示:

    public class Test {
        static Vector<Integer> vector = new Vector<Integer>();
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            while(true) {
                for(int i=0;i<10;i++)
                    vector.add(i);
                Thread thread1 = new Thread(){
                    public void run() {
                        synchronized (Test.class) {   //进行额外的同步
                            for(int i=0;i<vector.size();i++)
                                vector.remove(i);
                        }
                    };
                };
                Thread thread2 = new Thread(){
                    public void run() {
                        synchronized (Test.class) {
                            for(int i=0;i<vector.size();i++)
                                vector.get(i);
                        }
                    };
                };
                thread1.start();
                thread2.start();
                while(Thread.activeCount()>10)   {
                     
                }
            }
        }
    }

    三.Java中的并发类容器

    为了解决同步类容器的性能问题,在Java 1.5之后提供了并发容器,位于java.util.concurrent目录下,这个目录俗称并发包。

    3.1、ConcurrentMap

    ConcurrentMap接口下有两个重要的实现:ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListMap。ConcurrentHashMap把整个哈希表分成多个segment,每个segment一把锁,主要通过锁分段技术减小了锁的粒度,降低了冲突,从而提高了并发性。在实际的应用中,散列表一般是读多写少。ConcurrentHashMap 就针对读操作做了大量的优化,运用了很多并发技巧,如不可变对象和使用volatile保证内存可见性,这样,在大多数情况下读操作甚至无需加锁也能获得正确的值。ConcurrentHashMap的concurrencyLevel(默认值为16)表示并发级别,这个值用来确定Segment的个数,Segment的个数是大于等于concurrencyLevel的第一个2的n次方的数。比如,如果concurrencyLevel为12,13,14,15,16这些数,则Segment的数目为16(2的4次方)。理想情况下ConcurrentHashMap的真正的并发访问量能够达到concurrencyLevel,因为有concurrencyLevel个Segment,假如有concurrencyLevel个线程需要访问Map,并且需要访问的数据都恰好分别落在不同的Segment中,则这些线程能够无竞争地自由访问(因为他们不需要竞争同一把锁),达到同时访问的效果。这也是为什么这个参数起名为“并发级别”的原因。该值设置过高会照成空间的浪费,设置过低会降低并发性。这种对调优的把握是要通过对底层实现的深刻理解和不断的实践积累才能获取的。

    3.2、CopyOnWirte容器

    Cope-On-Write简称COW,是一种用于程序设计中的优化策略,称为写时复制,理解起来很简单,就是执行修改操作时进行底层数组复制,使得修改操作在新的数组上进行,不妨碍原数组的并发读操作,复制修改完成后把原数组引用指向新数组。这样做的好处是可以并发的读而不需要加锁,因为当前容器不会添加任何元素,所以也是一种读写分离的思想。但正是因为写时复制,所以不能保证数据的实时性,而只能保证最终一致性。

    在concurrent包下实现CopyOnWrite机制的容器有两种,CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet。

    CopyOnWriteArrayList中有一个Object数组array用来存放数据,对于set()、add()、remove()等修改数据的操作会加上重入锁ReentrantLock,等修改操作完成替换掉array的引用之后才释放锁,从而保证写操作的线程安全,而针对读操作没有任何锁。

    CopyOnWriteArraySet其实就是一个CopyOnWriteArrayList,不过就是在方法中避免重复数据而已,甚至这些避免重复数据的函数也是在CopyOnWriteArrayList中定义的,CopyOnWriteArraySet中只是包含一个CopyOnWriteArrayList的属性,然后在方法上做个包装,除了equals方法外,其他当前类中的所有函数都是调用的CopyOnWriteArrayList的方法,所以严格来讲可以使用一个CopyOnWriteArrayList作为具有Set特性的写时复制数组(不过就是没有继承AbstractSet)。

    根据CopyOnWirte容器的实现原理可知,CopyOnWirte容器保证读写分离,十分适合读多写少的场景,但不适合写多的场景。

    3.3、线程安全队列

    在并发编程中我们有时候需要使用线程安全的队列。如果我们要实现一个线程安全的队列有两种实现方式一种是使用阻塞算法,另一种是使用非阻塞算法。使用阻塞算法的队列可以用一个锁(入队和出队用同一把锁)或两个锁(入队和出队用不同的锁)等方式来实现,而非阻塞的实现方式则可以使用循环CAS的方式来实现。java.util.concurrent.atomic包相关类就是CAS的实现。

    ConcurrentLinkedQueue是一个适用于高并发场景下的非阻塞的队列,通过无锁的方式(采用CAS操作),实现了高并发状态下的高性能,通常ConcurrentLinkedQueue的性能优于BlockingQueue。ConcurrentLinkedQueue是一个基于链接节点的无界线程安全队列,它采用先进先出的规则对节点进行排序,当我们添加一个元素的时候,它会添加到队列的尾部,当我们获取一个元素时,它会返回队列头部的元素,该队列不允许NULL元素。

    阻塞队列当队列是空的时候,再想获取元素就会阻塞进入等待状态,所以非常适合生产者-消费者模式。阻塞队列BlockingQueue接口JDK提供了7种实现:

    • ArrayBlockingQueue :一个由数组结构组成的有界阻塞队列。
    • LinkedBlockingQueue :一个由链表结构组成的有界阻塞队列。
    • PriorityBlockingQueue :一个支持优先级排序的无界阻塞队列。
    • DelayQueue:一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列。
    • SynchronousQueue:一个不存储元素的阻塞队列。
    • LinkedTransferQueue:一个由链表结构组成的无界阻塞队列。
    • LinkedBlockingDeque:一个由链表结构组成的双向阻塞队列。
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  • 三、基本开发结构---主要用于高并发下的情况,不必设计太多复杂结构 四、高并发下超发现象介绍 五、解决高并发下超发现象的相关方法 (一)采用悲观锁处理 (二)采用乐观锁处理 (三)采用Redis处理 ...

    备注:相关内容后续陆续总结,最近没时间!

    一、基本实战介绍

     

    二、数据库表相关设计

     

    三、基本开发结构---主要用于高并发下的情况,不必设计太多复杂结构

     

    四、高并发下超发现象介绍

     

    五、解决高并发下超发现象的相关方法

    (一)采用悲观锁处理

     

    (二)采用乐观锁处理

     

    (三)采用Redis处理

     

    四、本机直接内存溢出分析

     

     

    参考文献、书籍和链接

    1.周志明,深入理解Java虚拟机(第三版),机械工业出版社,2015.10.

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  • Java并发编程精讲

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    ...用CSV文件,将需要注册的手机号准备好(也可自动生成手机号,两种入参方式,自动生成手机号可参照函数助手,之前有说明)列如184${__Random(11111118,99999998,count)}可简单生成手机号(但手机号是虚拟的,只能用....

    1,新建测试计划》线程组(这里简述注册后完全信息的步骤)
    在这里插入图片描述
    2,注意,这里20个线程模拟20个用户,但是20个用户的真实信息还是需要在注册接口添加参数进行请求
    用CSV文件,将需要注册的手机号准备好(也可自动生成手机号,两种入参方式,自动生成手机号可参照函数助手,之前有说明)列如184${__Random(11111118,99999998,count)}可简单生成手机号(但手机号是虚拟的,只能用万能验证码,如果需要真实手机号,则需CSV文件入参的方式进行入参)
    关于CSV的引用方式之前已有说明,不重复说明
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    如果是多个参数入参,则写两列,并与顶部第一行写明入参名称接口(列如登录则写,username,password)网上也有说明
    在这里插入图片描述

    两个接口均调试完成,可跑通后,则可开始添加集合点设置并发
    在这里插入图片描述

    1)、Number of Simulated Users to Group by
    a.每集合够多少个模拟用户(线程)后发送一次测试请求;
    b.如果设置为0,等同于设置为线程租中的线程数;
    c.确保设置的值不大于它所在线程组包含的用户数(线程数)-- 一直集结线程而不发出测试请求,直到超时(如果设置了的话)。
    例子说明:“Number of Simulated Users to Group by: 5”表示并发量是5。也就是说,Jmeter会等到5个线程都运行到此处时,这五个线程才开始执行后面的操作,先到达的线程将会在此等候。
    2)、Timeout in milliseconds
    a.超时时间,即多少毫秒后同时释放已集结的的线程,发送测试请求;
    b.如果设置为0,Timer将等待线程数达到了"Number of Simultaneous Users to Group"中设置的值才释放。如果大于0,那么如果超过Timeout in milliseconds中设置的最大等待时间(毫秒为单位)后还没达到"Number of Simultaneous Users to Group"中设置的值,Timer将不再等待,释放已到达的线程。
    3)、这里设置:
    Number of Simulated Users to Group by :10
    Timeout in milliseconds :500
    参考文章:
    作者:一颗小梪梪
    链接:https://www.jianshu.com/p/bd1816df148d

    添加监听器(用表格查看结果树),启动线程,可以得到结果

    我们可以看到,注册和完善信息是顺序完成的,相当于,20个用户在同时注册并完善信息(因为有一个手机号已经注册过了,所以接口有一个报错提示)
    每个线程的响应时间都在0.1-0.3秒之间,非常快
    在这里插入图片描述
    查看结果树可查看报错信息
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    Sample:本次测试场景共运行多少线程;

    Average:平均响应时间; 0.19秒,很快

    Median:统计意义上的响应时间中值;

    90% line:所有线程中90%的线程响应时间都小于xx的值;

    Min:响应最小时间;

    Max:响应最大时间;

    Error:出错率;

    展开全文
  • 例子主要包括SocketAsyncEventArgs通讯封装、服务端实现日志查看、SCOKET列表、上传、下载、远程文件流、吞吐量协议,用于测试SocketAsyncEventArgs的性能和压力,最大连接数支持65535个长连接,最高命令交互速度...
  • 并发编程模式

    千次阅读 多人点赞 2019-07-31 20:12:05
    一、future模式 在网上购物时,提交订单后,在收货的这段时间里无需一直在家里等候,可以先干别的事情。类推到程序设计中时,当提交请求时,期望得到答复时,如果这个答复可能很慢。传统的是一直等待到这个答复收到...

    一、future模式

    在网上购物时,提交订单后,在收货的这段时间里无需一直在家里等候,可以先干别的事情。类推到程序设计中时,当提交请求时,期望得到答复时,如果这个答复可能很慢。传统的是一直等待到这个答复收到时再去做别的事情,但如果利用Future设计模式就无需等待答复的到来,在等待答复的过程中可以干其他事情。

    future模式核心思想就是异步调用,去除了主函数的等待时间,并使得原本需要等待的时间段可以用于处理其他业务逻辑。

    下面是时序图,左边是传统的单线程执行,右边使用了future模式。

     

    我们通过synchronized结合wait()和notify()、并发包下的锁都可以实现future模式,不过JDK已经为我们提供了future模式的实现,位于java.util.concurrent并发包下。

    具体使用方法可参考文章:https://www.2cto.com/kf/201411/351903.html

     

    二、Master-Worker模式

    Master-Worker 模式是常用的并行计算模式。它的核心思想是系统由两类进程协作工作:Master 进程和 Worker 进程。Master 负责接收和分配任务,Worker 负责处理子任务。当各个 Worker 子进程处理完成后,会将结果返回给 Master , 由 Master 进行归纳和总结。其好处是能将一个大任务分解成若干个小任务,并行执行,从而提高系统的吞吐量。

     

    在Master端往往会有如下的内容:

    1、一个盛放任务的容器,一般使用队列来保证先添加的任务先执行,因为在下面参考文章的例子中,任务在main方法中被直接一口气全部提交过来,所以worker不需要在没有任务可以取的时候而阻塞等待新任务,也就是不牵涉到阻塞,所以在这里推荐使用非阻塞的线程安全队列ConcurrentLinkedQueue性能更好,参考文章中也是使用了这种队列。

    2、一个盛放worker的线程集合,worker就是用来执行任务的,所以就是个子线程,所以可以使用HashMap<String, Thread>来盛放,key是每个worker线程的标识。

    3、一个盛放任务结果的集合,和盛放worker的线程集合不同,worker的线程集合就是在初始化Master时需要指定有多少个worker的,所以是一并初始化好的,没有并发也就没有线程安全问题,而任务结果的集合会被多个worker访问,需要线程安全的容器才行,推荐ConcurrentHashMap。

    每个worker端往往会有如下的内容:

    1、Master里盛放任务的容器的引用,因为需要获取任务。

    2、Master里盛放任务结果集合,因为需要把处理完的任务结果放进去。

    Master-Worker模式的实现可参考文章:http://blog.csdn.net/lv_fq/article/details/70853315

     

    三、生产者-消费者模式

    生产者-消费者模式是一个经典的多线程设计模式。它为多线程间的协作提供了良好的解决方案。 在生产者-消费者模式中,通常由两类线程,即若干个生产者线程和若干个消费者线程。生产者线程负责提交用户请求,消费者线程则负责具体处理生产者提交的任务。生产者和消费者之间则通过共享内存缓冲区进行通信。

     

    生产者-消费者模式可以通过线程间通信的方式实现,例如通过synchronized结合wait()和notify()、并发包下的锁都可以。但最好的方式是使用阻塞队列来实现,阻塞队列又是线程安全的这样不仅高效而且实现非常简单,将阻塞队列作为存放数据的内存缓冲区,通过调用阻塞队列的阻塞方法put()和take(),开发者不需要写困惑的wait-nofity代码去实现通信。

    生产者-消费者模式的实现可参考文章:http://blog.csdn.net/yujin753/article/details/45723175

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    说来惭愧,一直没有系统的梳理过并发编程的知识,这次借着学习_Jimin_老师的《Java并发编程与高并发解决方案》课程的机会,结合以往工作中的使用,好好的梳理下并发编程与高并发的知识,形成一个较为完善的并发编程...
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  • Java高并发秒杀API(四)之高并发优化

    万次阅读 多人点赞 2017-10-06 17:07:54
    Java高并发秒杀API(四)之高并发优化1. 高并发优化分析 关于并发 并发性上不去是因为当多个线程同时访问一行数据时,产生了事务,因此产生写锁,每当一个获取了事务的线程把锁释放,另一个排队线程才能拿到写锁,QPS...
  • 并发编程系列之并发编程的认识

    万次阅读 2020-05-21 14:36:46
    一个目的,为了让程序员运行的更快,但是有一点我们要知道,并不是启动越多的线程就能让程序更大限度的并发执行,在并发编程的开发中,如果希望使用更多的线程来加快程序的运行,一般我们会面临下面几种挑战:上下文...
  • # 最近在初学loadrunner,但是不明白单用户和多用户的并发区别 vuser_init() {用户登录 } action() {用户操作 } vuser_end() {退出 } ///////////////////////////// vuser_init() {} action() { 用户登录(用户...

空空如也

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