在线简历制作网站免费,建个人网站需要什么,商业网点建设开发中心网站,wordpress 看不到主题1. ConcurrentHashMap 并发
1.1. 减小锁粒度
减小锁粒度是指缩小锁定对象的范围#xff0c;从而减小锁冲突的可能性#xff0c;从而提高系统的并发能力。减小锁粒度是一种削弱多线程锁竞争的有效手段#xff0c;这种技术典型的应用是 ConcurrentHashMap(高性能的 HashMap)…1. ConcurrentHashMap 并发
1.1. 减小锁粒度
减小锁粒度是指缩小锁定对象的范围从而减小锁冲突的可能性从而提高系统的并发能力。减小锁粒度是一种削弱多线程锁竞争的有效手段这种技术典型的应用是 ConcurrentHashMap(高性能的 HashMap)类的实现。对于 HashMap 而言最重要的两个方法是 get 与 set 方法如果我们对整个 HashMap 加锁可以得到线程安全的对象但是加锁粒度太大。Segment 的大小也被称为 ConcurrentHashMap 的并发度。
1.2. ConcurrentHashMap 分段锁
ConcurrentHashMap它内部细分了若干个小的 HashMap称之为段(Segment)。默认情况下一个 ConcurrentHashMap 被进一步细分为 16 个段既就是锁的并发度。如果需要在 ConcurrentHashMap 中添加一个新的表项并不是将整个 HashMap 加锁而是首先根据 hashcode 得到该表项应该存放在哪个段中然后对该段加锁并完成 put 操作。在多线程环境中如果多个线程同时进行 put 操作只要被加入的表项不存放在同一个段中则线程间可以做到真正的并行。
ConcurrentHashMap是由 Segment数组结构和 HashEntry数组结构组成
ConcurrentHashMap 是由 Segment 数组结构和 HashEntry 数组结构组成。Segment 是一种可 重入锁 ReentrantLock在 ConcurrentHashMap 里扮演锁的角色HashEntry 则用于存储键值 对数据。一个 ConcurrentHashMap 里包含一个 Segment 数组Segment 的结构和 HashMap 类似是一种数组和链表结构 一个 Segment 里包含一个 HashEntry 数组每个 HashEntry 是 一个链表结构的元素 每个 Segment 守护一个 HashEntry 数组里的元素,当对 HashEntry 数组的 数据进行修改时必须首先获得它对应的 Segment 锁。
2. Java 中用到的线程调度
2.1. 抢占式调度
抢占式调度指的是每条线程执行的时间、线程的切换都由系统控制系统控制指的是在系统某种运行机制下可能每条线程都分同样的执行时间片也可能是某些线程执行的时间片较长甚至某些线程得不到执行的时间片。在这种机制下一个线程的堵塞不会导致整个进程堵塞。
2.2. 协同式调度
协同式调度指某一线程执行完后主动通知系统切换到另一线程上执行这种模式就像接力赛一样一个人跑完自己的路程就把接力棒交接给下一个人下个人继续往下跑。线程的执行时间由线程本身控制线程切换可以预知不存在多线程同步问题但它有一个致命弱点如果一个线程编写有问题运行到一半就一直堵塞那么可能导致整个系统崩溃。
2.3. JVM 的线程调度实现抢占式调度
java 使用的线程调使用抢占式调度Java 中线程会按优先级分配 CPU 时间片运行且优先级越高越优先执行但优先级高并不代表能独自占用执行时间片可能是优先级高得到越多的执行时间片反之优先级低的分到的执行时间少但不会分配不到执行时间。
2.4. 线程让出 cpu 的情况
当前运行线程主动放弃 CPUJVM 暂时放弃 CPU 操作基于时间片轮转调度的 JVM 操作系统不会让线程永久放弃 CPU或者说放弃本次时间片的执行权例如调用 yield()方法。当前运行线程因为某些原因进入阻塞状态例如阻塞在 I/O 上。当前运行线程结束即运行完 run()方法里面的任务。
3. 进程调度算法
3.1. 优先调度算法
1. 先来先服务调度算法FCFS
当在作业调度中采用该算法时每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业将它们调入内存为它们分配资源、创建进程然后放入就绪队列。在进程调度中采用 FCFS 算法时则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程为之分配处理机使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机特点是算法比较简单可以实现基本上的公平。
2. 短作业(进程)优先调度算法
短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业将它们调入内存运行。而短进程优先(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程将处理机分配给它使它立即执行并一直执行到完成或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再重新调度。该算法未照顾紧迫型作业。
3.2. 高优先权优先调度算法
为了照顾紧迫型作业使之在进入系统后便获得优先处理引入了最高优先权优先(FPF)调度算法。当把该算法用于作业调度时系统将从后备队列中选择若干个优先权最高的作业装入内存。当用于进程调度时该算法是把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程。
1. 非抢占式优先权算法
在这种方式下系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程后该进程便一直执行下去直至完成或因发生某事件使该进程放弃处理机时。这种调度算法主要用于批处理系统中也可用于某些对实时性要求不严的实时系统中。
2. 抢占式优先权调度算法
在这种方式下系统同样是把处理机分配给优先权最高的进程使之执行。但在其执行期间只要又出现了另一个其优先权更高的进程进程调度程序就立即停止当前进程(原优先权最高的进程)的执行重新将处理机分配给新到的优先权最高的进程。显然这种抢占式的优先权调度算法能更好地满足紧迫作业的要求故而常用于要求比较严格的实时系统中以及对性能要求较高的批处理和分时系统中。
3高响应比优先调度算法 在批处理系统中短作业优先算法是一种比较好的算法其主要的不足之处是长作业的运行得不到保证。如果我们能为每个作业引入前面所述的动态优先权并使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率 a 提高则长作业在等待一定的时间后必然有机会分配到处理机。该优先权的变化规律可描述为 1. 如果作业的等待时间相同则要求服务的时间愈短其优先权愈高因而该算法有利于短作业。2. 当要求服务的时间相同时作业的优先权决定于其等待时间等待时间愈长其优先权愈高因而它实现的是先来先服务。3. 对于长作业作业的优先级可以随等待时间的增加而提高当其等待时间足够长时其优先级便可升到很高从而也可获得处理机。简言之该算法既照顾了短作业又考虑了作业到达的先后次序不会使长作业长期得不到服务。因此该算法实现了一种较好的折衷。当然在利用该算法时每要进行调度之前都须先做响应比的计算这会增加系统开销。3.3. 基于时间片的轮转调度算法
1. 时间片轮转法
在早期的时间片轮转法中系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列每次调度时把 CPU 分配给队首进程并令其执行一个时间片。时间片的大小从几 ms 到几百 ms。当执行的时间片用完时由一个计时器发出时钟中断请求调度程序便据此信号来停止该进程的执行并将它送往就绪队列的末尾然后再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程同时也让它执行一个时间片。这样就可以保证就绪队列中的所有进程在一给定的时间内均能获得一时间片的处理机执行时间。
2. 多级反馈队列调度算法
应设置多个就绪队列并为各个队列赋予不同的优先级。第一个队列的优先级最高第二个队列次之其余各队列的优先权逐个降低。该算法赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同在优先权愈高的队列中为每个进程所规定的执行时间片就愈小。例如第二个队列的时间片要比第一个队列的时间片长一倍……第 i1 个队列的时间片要比第 i 个队列的时间片长一倍。当一个新进程进入内存后首先将它放入第一队列的末尾按 FCFS 原则排队等待调度。当轮到该进程执行时如它能在该时间片内完成便可准备撤离系统如果它在一个时间片结束时尚未完成调度程序便将该进程转入第二队列的末尾再同样地按 FCFS 原则等待调度执行如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成再依次将它放入第三队列……如此下去当一个长作业(进程)从第一队列依次降到第 n 队列后在第 n 队列便采取按时间片轮转的方式运行。仅当第一队列空闲时调度程序才调度第二队列中的进程运行仅当第 1(i-1)队列均空时才会调度第 i 队列中的进程运行。如果处理机正在第 i 队列中为某进程服务时又有新进程进入优先权较高的队列(第 1(i-1)中的任何一个队列)则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机即由调度程序把正在运行的进程放回到第 i 队列的末尾把处理机分配给新到的高优先权进程。在多级反馈队列调度算法中如果规定第一个队列的时间片略大于多数人机交互所需之处理时间时便能够较好的满足各种类型用户的需要
