[多线程环境下的共享计数器安全访问]的搜索结果

...数组越界是指程序试图访问数组中不存在的位置，即索引值超出了数组的实际大小范围。在Python中，列表（List）是其数组实现形式，如果代码中对列表进行非法索引操作，将会触发数组越界错误，这种错误通常会导致程序崩溃或出现未定义行为。 多线程问题 , 多线程编程是在同一进程中创建并行执行多个线程的技术手段，每个线程都有自己的栈空间和程序计数器，可以独立执行任务。然而，在并发环境下，如果多个线程同时访问和修改同一个共享资源（如变量、数据结构等），而没有采取适当的同步措施（如锁、信号量等），可能会导致竞态条件、数据不一致等问题，严重的状况下也会引发段错误，影响程序的稳定性和正确性。在Python中，虽然GIL（全局解释器锁）确保了同一时刻只有一个线程执行字节码，但仍然需要关注线程间的资源共享与同步问题。

...in：探索构建变体间共享资源导致的混淆错误 1. 引言 在Kotlin的世界中，我们常常被其简洁、安全和强大的特性所吸引。嘿，你知道吗？在咱们愉快地享受编程大冒险的过程中，难免会碰上些让人挠头的小插曲。这不，今天要说的就是其中一个让人有点摸不着头脑的问题——构建不同版本之间共享资源时，那些神出鬼没的混淆错误，是不是听起来就挺让人头疼的？这种问题在多线程环境或者数据结构设计这块儿可以说是时常冒个头，如果不妥善处理好它，那可是会大大影响到程序的稳定性和性能表现，甚至可能会让程序“闹脾气”、“拖后腿”的呢。让我们一起深入理解这个问题，并通过实例代码来揭示解决方案。 2. 变体间的资源共享与问题描述 在Kotlin中，我们可以使用枚举类或者 sealed class 创建一组变体，这些变体可能共享某些资源。例如： kotlin sealed class Resource { object SharedData : Resource() data class UniqueData(val value: String) : Resource() // 假设SharedData包含一个需要同步访问的计数器 val counter = AtomicInteger(0) fun incrementCounter() { counter.incrementAndGet() } } 在这个例子中，“SharedData”变体共享了一个“counter”资源。如果好几个线程同时跑过来，都想去改这个计数器的数值，那就可能引发一场“比赛”，我们称之为竞态条件。这样一来，计数器的结果就会乱成一团糟，就像好几只手同时在黑板上写数字，最后谁也不知道正确的答案是多少了。 3. 混淆错误实例分析 想象一下这样的场景，两个线程A和B同时操作Resource.SharedData： kotlin fun main() { val sharedResource = Resource.SharedData launch { // 这里假设launch是启动新线程的方法 for (i in 1..1000) { sharedResource.incrementCounter() } } launch { for (i in 1..1000) { sharedResource.incrementCounter() } } Thread.sleep(1000) // 等待所有线程完成操作 println("Final count: ${sharedResource.counter.get()}") // 这里的结果很可能不是2000 } 运行这段代码后，你可能会发现最终计数器的值并不是预期的2000。这就是典型的因并发访问共享资源导致的混淆错误。 4. 解决方案与实践 解决这类问题的关键在于引入适当的同步机制。在Kotlin中，我们可以使用synchronized关键字或者ReentrantLock等工具来保证资源的线程安全性。 下面是一个修复后的示例： kotlin sealed class Resource { object SharedData : Resource() { private val lock = Any() // 使用一个对象作为锁 fun incrementCounter() { synchronized(lock) { counter.incrementAndGet() } } } // ... } 通过synchronized关键字，我们确保了在同一时间只有一个线程可以访问和修改counter。这样就能避免上述的混淆错误。 5. 结语 在使用Kotlin进行开发时，尤其是在设计包含共享资源的变体时，我们必须时刻警惕潜在的并发问题。深入掌握并发控制这套“武林秘籍”，并且活学活用像synchronized这样的“独门兵器”，咱们就能妥妥地避免那些因为资源共享而冒出来的混淆错误，进而编写出更加结实耐造、稳如磐石的程序来。在编程道路上，每一次解决问题的过程都是一次成长的机会，让我们在实践中不断学习，不断进步吧！

...点）都分散开来干活的环境里，保证在任何同一时间，只有一个家伙能拿到那个关键的“通行证”（锁），然后去执行一些特别的任务。这样一来，就能有效避免大伙儿在干活时数据打架、出现乱七八糟不一致的情况啦。 三、Redis分布式锁的实现原理 在Redis中实现分布式锁主要有两种方式：一种是基于SETNX命令实现，另一种是基于RedLock算法实现。 1. 基于SETNX命令实现 SETNX命令是Redis的一个原子操作，它可以尝试将一个键设置为指定的值，只有当该键不存在时才能设置成功。我们可以利用这个特性来实现分布式锁。 java String lockKey = "lock_key"; String value = String.valueOf(System.currentTimeMillis()); boolean setted = redisClient.setNx(lockKey, value).get(); if(setted){ // 获取锁成功，执行业务逻辑 } 在这个例子中，我们首先创建了一个名为lock_key的键，然后将其值设为当前时间戳。如果这个键之前不存在，那么setNx方法会返回true，表示获取到了锁。 2. 基于RedLock算法实现 RedLock算法是一种基于Redis的分布式锁解决方案，由阿里巴巴开发。它就像个聪明的小管家，为了保证锁的安全性，会在不同的数据库实例上反复尝试去拿到锁，这样一来，就巧妙地躲过了死锁这类让人头疼的问题。 java List servers = Arrays.asList("localhost:6379", "localhost:6380", "localhost:6381"); int successCount = 0; for(String server : servers){ Jedis jedis = new Jedis(server); String result = jedis.setnx(key, value); if(result == 1){ successCount++; if(successCount >= servers.size()){ // 获取锁成功，执行业务逻辑 break; } }else{ // 锁已被获取，重试 } jedis.close(); } 在这个例子中，我们首先创建了一个包含三个服务器地址的列表，然后遍历这个列表，尝试在每个服务器上获取锁。如果获取锁成功，则增加计数器successCount的值。如果successCount大于等于列表长度，则表示获取到了锁。 四、如何优化Redis分布式锁的性能 在实际应用中，为了提高Redis分布式锁的性能，我们可以采取以下几种策略： 1. 采用多线程来抢占锁，避免在单一线程中长时间阻塞。 java ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10); Future future = executorService.submit(() -> { return tryAcquireLock(); }); Boolean result = future.get(); if(result){ // 获取锁成功，执行业务逻辑 } 在这个例子中，我们创建了一个固定大小的线程池，然后提交一个新的任务来尝试获取锁。这样，我们可以在多个线程中同时竞争锁，提高了获取锁的速度。 2. 设置合理的超时时间，避免长时间占用锁资源。 java int timeout = 5000; // 超时时间为5秒 String result = jedis.setnx(key, value, timeout); if(result == 1){ // 获取锁成功，执行业务逻辑 } 在这个例子中，我们在调用setNx方法时指定了超时时间为5秒。如果在5秒内无法获取到锁，则方法会立即返回失败。这样，我们就可以避免因为锁的竞争而导致的无谓等待。 五、总结 通过上述的内容，我们可以了解到，在Redis中实现分布式锁可以采用多种方式，包括基于SETNX命令和RedLock算法等。在实际操作里，咱们还要瞅准自家的需求，灵活选用最合适的招数来搞分布式锁这回事儿。同时，别忘了给它“健个身”，优化一下性能，这样一来才能更溜地满足业务上的各种要求。

...wap)，也就是多个线程更新变量的时候，会跟原值做比较，只有它没有被其他线程修改的情况下，才更新成新的值。 我们可以用 watch 监视一个或者多个 key，如果开启事务之后，至少有一个被监视 key 键在 exec 执行之前被修改了，那么整个事务都会被取消(key 提前过期除外)。可以用 unwatch 取消。 2.4 事务可能遇到的问题 我们把事务执行遇到的问题分成两种，一种是在执行 exec 之前发生错误，一种是在执行 exec 之后发生错误。 2.4.1 在执行 exec 之前发生错误 比如：入队的命令存在语法错误，包括参数数量，参数名等等(编译器错误)。 在这种情况下事务会被拒绝执行，也就是队列中所有的命令都不会得到执行。 2.4.2 在执行 exec 之后发生错误 比如，类型错误，比如对 String 使用了 Hash 的命令，这是一种运行时错误。 最后我们发现 set k1 1 的命令是成功的，也就是在这种发生了运行时异常的情况下， 只有错误的命令没有被执行，但是其他命令没有受到影响。 这个显然不符合我们对原子性的定义，也就是我们没办法用 Redis 的这种事务机制来实现原子性，保证数据的一致。 3、Lua脚本 Lua/ˈluə/是一种轻量级脚本语言，它是用 C 语言编写的，跟数据的存储过程有点类似。 使用 Lua 脚本来执行 Redis 命令的好处: 1、一次发送多个命令，减少网络开销。 2、Redis 会将整个脚本作为一个整体执行，不会被其他请求打断，保持原子性。 3、对于复杂的组合命令，我们可以放在文件中，可以实现程序之间的命令集复用。 3.1 在Redis中调用Lua脚本 使用 eval /ɪ’væl/ 方法，语法格式: redis> eval lua-script key-num [key1 key2 key3 ....] [value1 value2 value3 ....] eval代表执行Lua语言的命令。 lua-script代表Lua语言脚本内容。 key-num表示参数中有多少个key，需要注意的是Redis中key是从1开始的，如果没有key的参数，那么写0。 [key1key2key3…]是key作为参数传递给Lua语言，也可以不填，但是需要和key-num的个数对应起来。 [value1 value2 value3 …]这些参数传递给 Lua 语言，它们是可填可不填的。 示例，返回一个字符串，0 个参数: redis> eval "return 'Hello World'" 0 3.2 在Lua脚本中调用Redis命令 使用 redis.call(command, key [param1, param2…])进行操作。语法格式: redis> eval "redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 lua-key lua-value command是命令，包括set、get、del等。 key是被操作的键。 param1,param2…代表给key的参数。 注意跟 Java 不一样，定义只有形参，调用只有实参。 Lua 是在调用时用 key 表示形参，argv 表示参数值(实参)。 3.2.1 设置键值对 在 Redis 中调用 Lua 脚本执行 Redis 命令 redis> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 gupao 2673 redis> get gupao 以上命令等价于 set gupao 2673。 在 redis-cli 中直接写 Lua 脚本不够方便，也不能实现编辑和复用，通常我们会把脚本放在文件里面，然后执行这个文件。 3.2.2 在 Redis 中调用 Lua 脚本文件中的命令，操作 Redis 创建 Lua 脚本文件: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src vim gupao.lua Lua 脚本内容，先设置，再取值: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src redis-cli --eval gupao.lua 0 得到返回值: root@localhost src] redis-cli --eval gupao.lua 0 "lua666" 3.2.3 案例:对 IP 进行限流 需求：在 X 秒内只能访问 Y 次。 设计思路：用 key 记录 IP，用 value 记录访问次数。 拿到 IP 以后，对 IP+1。如果是第一次访问，对 key 设置过期时间(参数 1)。否则判断次数，超过限定的次数(参数 2)，返回 0。如果没有超过次数则返回 1。超过时间， key 过期之后，可以再次访问。 KEY[1]是 IP， ARGV[1]是过期时间 X，ARGV[2]是限制访问的次数 Y。 -- ip_limit.lua-- IP 限流，对某个 IP 频率进行限制 ，6 秒钟访问 10 次 local num=redis.call('incr',KEYS[1])if tonumber(num)==1 thenredis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])return 1elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) thenreturn 0 elsereturn 1 end 6 秒钟内限制访问 10 次，调用测试(连续调用 10 次): ./redis-cli --eval "ip_limit.lua" app:ip:limit:192.168.8.111 , 6 10 app:ip:limit:192.168.8.111 是 key 值 ，后面是参数值，中间要加上一个空格和一个逗号，再加上一个空格 。 即:./redis-cli –eval [lua 脚本] [key…]空格,空格[args…] 多个参数之间用一个空格分割 。 代码:LuaTest.java 3.2.4 缓存 Lua 脚本 为什么要缓存 在脚本比较长的情况下，如果每次调用脚本都需要把整个脚本传给 Redis 服务端， 会产生比较大的网络开销。为了解决这个问题，Redis 提供了 EVALSHA 命令，允许开发者通过脚本内容的 SHA1 摘要来执行脚本。 如何缓存 Redis 在执行 script load 命令时会计算脚本的 SHA1 摘要并记录在脚本缓存中，执行 EVALSHA 命令时 Redis 会根据提供的摘要从脚本缓存中查找对应的脚本内容，如果找到了则执行脚本，否则会返回错误:“NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL.” 127.0.0.1:6379> script load "return 'Hello World'" "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b"127.0.0.1:6379> evalsha "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b" 0 "Hello World" 3.2.5 自乘案例 Redis 有 incrby 这样的自增命令，但是没有自乘，比如乘以 3，乘以 5。我们可以写一个自乘的运算，让它乘以后面的参数： local curVal = redis.call("get", KEYS[1]) if curVal == false thencurVal = 0 elsecurVal = tonumber(curVal)endcurVal = curVal tonumber(ARGV[1]) redis.call("set", KEYS[1], curVal) return curVal 把这个脚本变成单行，语句之间使用分号隔开 local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal script load ‘命令’ 127.0.0.1:6379> script load 'local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal' "be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441" 调用: 127.0.0.1:6379> set num 2OK127.0.0.1:6379> evalsha be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441 1 num 6 (integer) 12 3.2.6 脚本超时 Redis 的指令执行本身是单线程的，这个线程还要执行客户端的 Lua 脚本，如果 Lua 脚本执行超时或者陷入了死循环，是不是没有办法为客户端提供服务了呢? eval 'while(true) do end' 0 为了防止某个脚本执行时间过长导致 Redis 无法提供服务，Redis 提供了 lua-time-limit 参数限制脚本的最长运行时间，默认为 5 秒钟。 lua-time-limit 5000(redis.conf 配置文件中) 当脚本运行时间超过这一限制后，Redis 将开始接受其他命令但不会执行(以确保脚本的原子性，因为此时脚本并没有被终止)，而是会返回“BUSY”错误。 Redis 提供了一个 script kill 的命令来中止脚本的执行。新开一个客户端: script kill 如果当前执行的 Lua 脚本对 Redis 的数据进行了修改(SET、DEL 等)，那么通过 script kill 命令是不能终止脚本运行的。 127.0.0.1:6379> eval "redis.call('set','gupao','666') while true do end" 0 因为要保证脚本运行的原子性，如果脚本执行了一部分终止，那就违背了脚本原子性的要求。最终要保证脚本要么都执行，要么都不执行。 127.0.0.1:6379> script kill(error) UNKILLABLE Sorry the script already executed write commands against the dataset. You can either wait the scripttermination or kill the server in a hard way using the SHUTDOWN NOSAVE command. 遇到这种情况，只能通过 shutdown nosave 命令来强行终止 redis。 shutdown nosave 和 shutdown 的区别在于 shutdown nosave 不会进行持久化操作，意味着发生在上一次快照后的数据库修改都会丢失。 4、Redis 为什么这么快? 4.1 Redis到底有多快？ 根据官方的数据，Redis 的 QPS 可以达到 10 万左右(每秒请求数)。 4.2 Redis为什么这么快? 总结:1)纯内存结构、2)单线程、3)多路复用 4.2.1 内存 KV 结构的内存数据库，时间复杂度 O(1)。 第二个，要实现这么高的并发性能，是不是要创建非常多的线程? 恰恰相反，Redis 是单线程的。 4.2.2 单线程 单线程有什么好处呢? 1、没有创建线程、销毁线程带来的消耗 2、避免了上线文切换导致的 CPU 消耗 3、避免了线程之间带来的竞争问题，例如加锁释放锁死锁等等 4.2.3 异步非阻塞 异步非阻塞 I/O，多路复用处理并发连接。 4.3 Redis为什么是单线程的? 不是白白浪费了 CPU 的资源吗? 因为单线程已经够用了，CPU 不是 redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现，而且 CPU 不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。 4.4 单线程为什么这么快? 因为 Redis 是基于内存的操作，我们先从内存开始说起。 4.4.1 虚拟存储器(虚拟内存 Vitual Memory) 名词解释:主存:内存;辅存:磁盘(硬盘) 计算机主存(内存)可看作一个由 M 个连续的字节大小的单元组成的数组，每个字节有一个唯一的地址，这个地址叫做物理地址(PA)。早期的计算机中，如果 CPU 需要内存，使用物理寻址，直接访问主存储器。 这种方式有几个弊端: 1、在多用户多任务操作系统中，所有的进程共享主存，如果每个进程都独占一块物理地址空间，主存很快就会被用完。我们希望在不同的时刻，不同的进程可以共用同一块物理地址空间。 2、如果所有进程都是直接访问物理内存，那么一个进程就可以修改其他进程的内存数据，导致物理地址空间被破坏，程序运行就会出现异常。 为了解决这些问题，我们就想了一个办法，在 CPU 和主存之间增加一个中间层。CPU 不再使用物理地址访问，而是访问一个虚拟地址，由这个中间层把地址转换成物理地址，最终获得数据。这个中间层就叫做虚拟存储器(Virtual Memory)。 具体的操作如下所示: 在每一个进程开始创建的时候，都会分配一段虚拟地址，然后通过虚拟地址和物理地址的映射来获取真实数据，这样进程就不会直接接触到物理地址，甚至不知道自己调用的哪块物理地址的数据。 目前，大多数操作系统都使用了虚拟内存，如 Windows 系统的虚拟内存、Linux 系统的交换空间等等。Windows 的虚拟内存(pagefile.sys)是磁盘空间的一部分。 在 32 位的系统上，虚拟地址空间大小是 2^32bit=4G。在 64 位系统上，最大虚拟地址空间大小是多少? 是不是 2^64bit=10241014TB=1024PB=16EB?实际上没有用到 64 位，因为用不到这么大的空间，而且会造成很大的系统开销。Linux 一般用低 48 位来表示虚拟地址空间，也就是 2^48bit=256T。 cat /proc/cpuinfo address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual 实际的物理内存可能远远小于虚拟内存的大小。 总结：引入虚拟内存，可以提供更大的地址空间，并且地址空间是连续的，使得程序编写、链接更加简单。并且可以对物理内存进行隔离，不同的进程操作互不影响。还可以通过把同一块物理内存映射到不同的虚拟地址空间实现内存共享。 4.4.2 用户空间和内核空间 为了避免用户进程直接操作内核，保证内核安全，操作系统将虚拟内存划分为两部分，一部分是内核空间(Kernel-space)/ˈkɜːnl /，一部分是用户空间(User-space)。 内核是操作系统的核心，独立于普通的应用程序，可以访问受保护的内存空间，也有访问底层硬件设备的权限。 内核空间中存放的是内核代码和数据，而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间，它们都处于虚拟空间中，都是对物理地址的映射。 在 Linux 系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是 1:3。 当进程运行在内核空间时就处于内核态，而进程运行在用户空间时则处于用户态。 进程在内核空间以执行任意命令，调用系统的一切资源;在用户空间只能执行简单的运算，不能直接调用系统资源，必须通过系统接口(又称 system call)，才能向内核发出指令。 top 命令: us 代表 CPU 消耗在 User space 的时间百分比; sy 代表 CPU 消耗在 Kernel space 的时间百分比。 4.4.3 进程切换(上下文切换) 多任务操作系统是怎么实现运行远大于 CPU 数量的任务个数的? 当然，这些任务实际上并不是真的在同时运行，而是因为系统通过时间片分片算法，在很短的时间内，将 CPU 轮流分配给它们，造成多任务同时运行的错觉。 为了控制进程的执行，内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程，并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。 什么叫上下文? 在每个任务运行前，CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行，也就是说，需要系统事先帮它设置好 CPU 寄存器和程序计数器(ProgramCounter)，这个叫做 CPU 的上下文。 而这些保存下来的上下文，会存储在系统内核中，并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响，让任务看起来还是连续运行。 在切换上下文的时候，需要完成一系列的工作，这是一个很消耗资源的操作。 4.4.4 进程的阻塞 正在运行的进程由于提出系统服务请求(如 I/O 操作)，但因为某种原因未得到操作系统的立即响应，该进程只能把自己变成阻塞状态，等待相应的事件出现后才被唤醒。 进程在阻塞状态不占用 CPU 资源。 4.4.5 文件描述符 FD Linux 系统将所有设备都当作文件来处理，而 Linux 用文件描述符来标识每个文件对象。 文件描述符(File Descriptor)是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，用于指向被打开的文件，所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符;文件描述符是一个简单的非负整数，用以表明每个被进程打开的文件。 Linux 系统里面有三个标准文件描述符。 0:标准输入(键盘); 1:标准输出(显示器); 2:标准错误输出(显示器)。 4.4.6 传统 I/O 数据拷贝 以读操作为例: 当应用程序执行 read 系统调用读取文件描述符(FD)的时候，如果这块数据已经存在于用户进程的页内存中，就直接从内存中读取数据。如果数据不存在，则先将数据从磁盘加载数据到内核缓冲区中，再从内核缓冲区拷贝到用户进程的页内存中。(两次拷贝，两次 user 和 kernel 的上下文切换)。 I/O 的阻塞到底阻塞在哪里? 4.4.7 Blocking I/O 当使用 read 或 write 对某个文件描述符进行过读写时，如果当前 FD 不可读，系统就不会对其他的操作做出响应。从设备复制数据到内核缓冲区是阻塞的，从内核缓冲区拷贝到用户空间，也是阻塞的，直到 copy complete，内核返回结果，用户进程才解除 block 的状态。 为了解决阻塞的问题，我们有几个思路。 1、在服务端创建多个线程或者使用线程池，但是在高并发的情况下需要的线程会很多，系统无法承受，而且创建和释放线程都需要消耗资源。 2、由请求方定期轮询，在数据准备完毕后再从内核缓存缓冲区复制数据到用户空间 (非阻塞式 I/O)，这种方式会存在一定的延迟。 能不能用一个线程处理多个客户端请求? 4.4.8 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) I/O 指的是网络 I/O。 多路指的是多个 TCP 连接(Socket 或 Channel)。 复用指的是复用一个或多个线程。它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接，而是由内核替应用程序监视文件描述符。 客户端在操作的时候，会产生具有不同事件类型的 socket。在服务端，I/O 多路复用程序(I/O Multiplexing Module)会把消息放入队列中，然后通过文件事件分派器(File event Dispatcher)，转发到不同的事件处理器中。 多路复用有很多的实现，以 select 为例，当用户进程调用了多路复用器，进程会被阻塞。内核会监视多路复用器负责的所有 socket，当任何一个 socket 的数据准备好了，多路复用器就会返回。这时候用户进程再调用 read 操作，把数据从内核缓冲区拷贝到用户空间。 所以，I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符，而这些文件描述符(套接字描述符)其中的任意一个进入读就绪(readable)状态，select() 函数就可以返回。 Redis 的多路复用， 提供了 select, epoll, evport, kqueue 几种选择，在编译的时 候来选择一种。 evport 是 Solaris 系统内核提供支持的; epoll 是 LINUX 系统内核提供支持的; kqueue 是 Mac 系统提供支持的; select 是 POSIX 提供的，一般的操作系统都有支撑(保底方案); 源码 ae_epoll.c、ae_select.c、ae_kqueue.c、ae_evport.c 5、内存回收 Reids 所有的数据都是存储在内存中的，在某些情况下需要对占用的内存空间进行回 收。内存回收主要分为两类，一类是 key 过期，一类是内存使用达到上限(max_memory) 触发内存淘汰。 5.1 过期策略 要实现 key 过期，我们有几种思路。 5.1.1 定时过期(主动淘汰) 每个设置过期时间的 key 都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据，对内存很友好;但是会占用大量的 CPU 资源去处理过期的 数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 5.1.2 惰性过期(被动淘汰) 只有当访问一个 key 时，才会判断该 key 是否已过期，过期则清除。该策略可以最大化地节省 CPU 资源，却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期 key 没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。 例如 String，在 getCommand 里面会调用 expireIfNeeded server.c expireIfNeeded(redisDb db, robj key) 第二种情况，每次写入 key 时，发现内存不够，调用 activeExpireCycle 释放一部分内存。 expire.c activeExpireCycle(int type) 5.1.3 定期过期 源码:server.h typedef struct redisDb { dict dict; / 所有的键值对 /dict expires; / 设置了过期时间的键值对 /dict blocking_keys; dict ready_keys; dict watched_keys; int id;long long avg_ttl;list defrag_later; } redisDb; 每隔一定的时间，会扫描一定数量的数据库的 expires 字典中一定数量的 key，并清除其中已过期的 key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得 CPU 和内存资源达到最优的平衡效果。 Redis 中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。 5.2 淘汰策略 Redis 的内存淘汰策略，是指当内存使用达到最大内存极限时，需要使用淘汰算法来决定清理掉哪些数据，以保证新数据的存入。 5.2.1 最大内存设置 redis.conf 参数配置: maxmemory <bytes> 如果不设置 maxmemory 或者设置为 0，64 位系统不限制内存，32 位系统最多使用 3GB 内存。 动态修改: redis> config set maxmemory 2GB 到达最大内存以后怎么办? 5.2.2 淘汰策略 https://redis.io/topics/lru-cache redis.conf maxmemory-policy noeviction 先从算法来看: LRU，Least Recently Used:最近最少使用。判断最近被使用的时间，目前最远的数据优先被淘汰。 LFU，Least Frequently Used，最不常用，4.0 版本新增。 random，随机删除。 如果没有符合前提条件的 key 被淘汰，那么 volatile-lru、volatile-random、 volatile-ttl 相当于 noeviction(不做内存回收)。 动态修改淘汰策略: redis> config set maxmemory-policy volatile-lru 建议使用 volatile-lru，在保证正常服务的情况下，优先删除最近最少使用的 key。 5.2.3 LRU 淘汰原理 问题：如果基于传统 LRU 算法实现 Redis LRU 会有什么问题? 需要额外的数据结构存储，消耗内存。 Redis LRU 对传统的 LRU 算法进行了改良，通过随机采样来调整算法的精度。如果淘汰策略是 LRU，则根据配置的采样值 maxmemory_samples(默认是 5 个), 随机从数据库中选择 m 个 key, 淘汰其中热度最低的 key 对应的缓存数据。所以采样参数m配置的数值越大, 就越能精确的查找到待淘汰的缓存数据,但是也消耗更多的CPU计算,执行效率降低。 问题：如何找出热度最低的数据? Redis 中所有对象结构都有一个 lru 字段, 且使用了 unsigned 的低 24 位，这个字段用来记录对象的热度。对象被创建时会记录 lru 值。在被访问的时候也会更新 lru 的值。 但是不是获取系统当前的时间戳，而是设置为全局变量 server.lruclock 的值。 源码：server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; server.lruclock 的值怎么来的? Redis 中有个定时处理的函数 serverCron，默认每 100 毫秒调用函数 updateCachedTime 更新一次全局变量的 server.lruclock 的值，它记录的是当前 unix 时间戳。 源码:server.c void updateCachedTime(void) { time_t unixtime = time(NULL); atomicSet(server.unixtime,unixtime); server.mstime = mstime();​struct tm tm; localtime_r(&server.unixtime,&tm);server.daylight_active = tm.tm_isdst; } 问题:为什么不获取精确的时间而是放在全局变量中?不会有延迟的问题吗? 这样函数 lookupKey 中更新数据的 lru 热度值时,就不用每次调用系统函数 time，可以提高执行效率。 OK，当对象里面已经有了 LRU 字段的值，就可以评估对象的热度了。 函数 estimateObjectIdleTime 评估指定对象的 lru 热度，思想就是对象的 lru 值和全局的 server.lruclock 的差值越大(越久没有得到更新)，该对象热度越低。 源码 evict.c / Given an object returns the min number of milliseconds the object was never requested, using an approximated LRU algorithm. /unsigned long long estimateObjectIdleTime(robj o) {unsigned long long lruclock = LRU_CLOCK(); if (lruclock >= o->lru) {return (lruclock - o->lru) LRU_CLOCK_RESOLUTION; } else {return (lruclock + (LRU_CLOCK_MAX - o->lru)) LRU_CLOCK_RESOLUTION;} } server.lruclock 只有 24 位，按秒为单位来表示才能存储 194 天。当超过 24bit 能表 示的最大时间的时候，它会从头开始计算。 server.h define LRU_CLOCK_MAX ((1<<LRU_BITS)-1) / Max value of obj->lru / 在这种情况下，可能会出现对象的 lru 大于 server.lruclock 的情况，如果这种情况 出现那么就两个相加而不是相减来求最久的 key。 为什么不用常规的哈希表+双向链表的方式实现?需要额外的数据结构，消耗资源。而 Redis LRU 算法在 sample 为 10 的情况下，已经能接近传统 LRU 算法了。 问题:除了消耗资源之外，传统 LRU 还有什么问题? 如图，假设 A 在 10 秒内被访问了 5 次，而 B 在 10 秒内被访问了 3 次。因为 B 最后一次被访问的时间比 A 要晚，在同等的情况下，A 反而先被回收。 问题:要实现基于访问频率的淘汰机制，怎么做? 5.2.4 LFU server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; 当这 24 bits 用作 LFU 时，其被分为两部分: 高 16 位用来记录访问时间(单位为分钟，ldt，last decrement time) 低 8 位用来记录访问频率，简称 counter(logc，logistic counter) counter 是用基于概率的对数计数器实现的，8 位可以表示百万次的访问频率。 对象被读写的时候，lfu 的值会被更新。 db.c——lookupKey void updateLFU(robj val) {unsigned long counter = LFUDecrAndReturn(val); counter = LFULogIncr(counter);val->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | counter;} 增长的速率由，lfu-log-factor 越大，counter 增长的越慢 redis.conf 配置文件。 lfu-log-factor 10 如果计数器只会递增不会递减，也不能体现对象的热度。没有被访问的时候，计数器怎么递减呢? 减少的值由衰减因子 lfu-decay-time(分钟)来控制，如果值是 1 的话，N 分钟没有访问就要减少 N。 redis.conf 配置文件 lfu-decay-time 1 6、持久化机制 https://redis.io/topics/persistence Redis 速度快，很大一部分原因是因为它所有的数据都存储在内存中。如果断电或者宕机，都会导致内存中的数据丢失。为了实现重启后数据不丢失，Redis 提供了两种持久化的方案，一种是 RDB 快照(Redis DataBase)，一种是 AOF(Append Only File)。 6.1 RDB RDB 是 Redis 默认的持久化方案。当满足一定条件的时候，会把当前内存中的数据写入磁盘，生成一个快照文件 dump.rdb。Redis 重启会通过加载 dump.rdb 文件恢复数据。 什么时候写入 rdb 文件? 6.1.1 RDB 触发 1、自动触发 a)配置规则触发。 redis.conf， SNAPSHOTTING，其中定义了触发把数据保存到磁盘的触发频率。 如果不需要 RDB 方案，注释 save 或者配置成空字符串""。 save 900 1 900 秒内至少有一个 key 被修改(包括添加) save 300 10 400 秒内至少有 10 个 key 被修改save 60 10000 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改 注意上面的配置是不冲突的，只要满足任意一个都会触发。 RDB 文件位置和目录: 文件路径，dir ./ 文件名称dbfilename dump.rdb 是否是LZF压缩rdb文件 rdbcompression yes 开启数据校验 rdbchecksum yes 问题：为什么停止 Redis 服务的时候没有 save，重启数据还在? RDB 还有两种触发方式: b)shutdown 触发，保证服务器正常关闭。 c)flushall，RDB 文件是空的，没什么意义(删掉 dump.rdb 演示一下)。 2、手动触发 如果我们需要重启服务或者迁移数据，这个时候就需要手动触 RDB 快照保存。Redis 提供了两条命令: a)save save 在生成快照的时候会阻塞当前 Redis 服务器， Redis 不能处理其他命令。如果内存中的数据比较多，会造成 Redis 长时间的阻塞。生产环境不建议使用这个命令。 为了解决这个问题，Redis 提供了第二种方式。 执行 bgsave 时，Redis 会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。 具体操作是 Redis 进程执行 fork 操作创建子进程(copy-on-write)，RDB 持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。它不会记录 fork 之后后续的命令。阻塞只发生在 fork 阶段，一般时间很短。 用 lastsave 命令可以查看最近一次成功生成快照的时间。 6.1.2 RDB 数据的恢复(演示) 1、shutdown 持久化添加键值 添加键值 redis> set k1 1 redis> set k2 2 redis> set k3 3 redis> set k4 4 redis> set k5 5 停服务器，触发 save redis> shutdown 备份 dump.rdb 文件 cp dump.rdb dump.rdb.bak 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 啥都没有: redis> keys 3、通过备份文件恢复数据停服务器 redis> shutdown 重命名备份文件 mv dump.rdb.bak dump.rdb 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 查看数据 redis> keys 6.1.3 RDB 文件的优势和劣势 一、优势 1.RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件，它保存了 redis 在某个时间点上的数据集。这种文件非常适合用于进行备份和灾难恢复。 2.生成 RDB 文件的时候，redis 主进程会 fork()一个子进程来处理所有保存工作，主进程不需要进行任何磁盘 IO 操作。 3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。 二、劣势 1、RDB 方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为 bgsave 每次运行都要执行 fork 操作创建子进程，频繁执行成本过高。 2、在一定间隔时间做一次备份，所以如果 redis 意外 down 掉的话，就会丢失最后一次快照之后的所有修改(数据有丢失)。 如果数据相对来说比较重要，希望将损失降到最小，则可以使用 AOF 方式进行持久化。 6.2 AOF Append Only File AOF:Redis 默认不开启。AOF 采用日志的形式来记录每个写操作，并追加到文件中。开启后，执行更改 Redis 数据的命令时，就会把命令写入到 AOF 文件中。 Redis 重启时会根据日志文件的内容把写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。 6.2.1 AOF 配置 配置文件 redis.conf 开关appendonly no 文件名appendfilename "appendonly.aof" AOF 文件的内容(vim 查看): 问题：数据都是实时持久化到磁盘吗? 由于操作系统的缓存机制，AOF 数据并没有真正地写入硬盘，而是进入了系统的硬盘缓存。什么时候把缓冲区的内容写入到 AOF 文件? 问题:文件越来越大，怎么办? 由于 AOF 持久化是 Redis 不断将写命令记录到 AOF 文件中，随着 Redis 不断的进行，AOF 的文件会越来越大，文件越大，占用服务器内存越大以及 AOF 恢复要求时间越长。 例如 set xxx 666，执行 1000 次，结果都是 xxx=666。 为了解决这个问题，Redis 新增了重写机制，当 AOF 文件的大小超过所设定的阈值时，Redis 就会启动 AOF 文件的内容压缩，只保留可以恢复数据的最小指令集。 可以使用命令 bgrewriteaof 来重写。 AOF 文件重写并不是对原文件进行重新整理，而是直接读取服务器现有的键值对，然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令，生成一个新的文件后去替换原来的 AOF 文件。 重写触发机制 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb 问题:重写过程中，AOF 文件被更改了怎么办? 另外有两个与 AOF 相关的参数: 6.2.2 AOF 数据恢复 重启 Redis 之后就会进行 AOF 文件的恢复。 6.2.3 AOF 优势与劣势 优点: 1、AOF 持久化的方法提供了多种的同步频率，即使使用默认的同步频率每秒同步一次，Redis 最多也就丢失 1 秒的数据而已。 缺点: 1、对于具有相同数据的的 Redis，AOF 文件通常会比 RDB 文件体积更大(RDB 存的是数据快照)。 2、虽然 AOF 提供了多种同步的频率，默认情况下，每秒同步一次的频率也具有较高的性能。在高并发的情况下，RDB 比 AOF 具好更好的性能保证。 6.3 两种方案比较 那么对于 AOF 和 RDB 两种持久化方式，我们应该如何选择呢? 如果可以忍受一小段时间内数据的丢失，毫无疑问使用 RDB 是最好的，定时生成 RDB 快照(snapshot)非常便于进行数据库备份， 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。 否则就使用 AOF 重写。但是一般情况下建议不要单独使用某一种持久化机制，而是应该两种一起用，在这种情况下,当 redis 重启的时候会优先载入 AOF 文件来恢复原始的数据，因为在通常情况下 AOF 文件保存的数据集要比 RDB 文件保存的数据集要完整。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/zhoutaochun/article/details/120075092。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...） , 在Java多线程编程中，信号量是一种同步工具类，用于控制同时访问特定资源的线程数量。它通过维护一个计数器来表示可用资源的数量。当线程请求访问资源时，信号量会减一；当线程释放资源时，信号量会加一。文中给出的Semaphore类实现就展示了这一机制，其中p方法相当于请求资源，v方法相当于释放资源。 生产者消费者模式（Producer-Consumer Pattern） , 这是一种经典的并发设计模式，在多线程环境下被广泛应用。生产者负责生成数据并将其放入缓冲区（或队列），而消费者则从缓冲区取出数据进行处理。使用信号量机制可以有效地解决生产者和消费者之间的同步问题，确保数据的安全性和完整性，防止因并发操作导致的数据混乱或资源浪费。 死锁（Deadlock） , 在多线程编程中，死锁是指两个或多个线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力干涉，这些线程都将无法向前推进。例如，线程A持有资源1并等待资源2，而线程B持有资源2并等待资源1，这样就会形成一个循环等待状态，即死锁。在文中，通过正确使用p和v信号量机制可以避免此类死锁的发生，因为它们能够有序地控制资源的获取与释放，从而保证线程间的协调运行。

...goroutine间共享数据？——以Go Iris框架为例 引言 在深入Go语言并发编程的世界中，我们常常会遇到一个核心问题：如何在多个goroutine之间安全、高效地共享和操作数据。尤其是在使用高性能的Web框架Go Iris时，这个问题尤为重要。本文将通过实例代码和探讨性话术，帮助你理解并掌握这一关键技能。 1. Goroutine与数据共享的挑战 首先，让我们明确一点，goroutine是Go语言轻量级的线程实现，它们在同一地址空间内并发运行。当我们在编程时，如果同时让多个小家伙（goroutine）去处理同一块数据，却又没给它们立规矩、做好同步的话，那可就乱套了。这些小家伙可能会争先恐后地修改数据，这就叫“数据竞争”。这样一来，程序的行为就会变得神神秘秘、难以预料，像是在跟我们玩捉迷藏一样。 go var sharedData int // 假设这是需要在多个goroutine间共享的数据 func main() { for i := 0; i < 10; i++ { go func() { sharedData++ // 这里可能会出现竞态条件，导致结果不准确 }() } time.Sleep(time.Second) // 等待所有goroutine执行完毕 fmt.Println(sharedData) // 输出的结果可能并不是预期的10 } 2. Go Iris中的数据共享策略 在Go Iris框架中，我们同样会面临多goroutine间的共享数据问题，比如在处理HTTP请求时，我们需要确保全局或上下文级别的变量在并发环境下正确更新。为了搞定这个问题，我们可以灵活运用Go语言自带的标准库里的sync小工具，再搭配上Iris框架的独特功能特性，双管齐下，轻松解决。 2.1 使用sync.Mutex进行互斥锁保护 go import ( "fmt" "sync" ) var sharedData int var mutex sync.Mutex // 创建一个互斥锁 func handleRequest(ctx iris.Context) { mutex.Lock() defer mutex.Unlock() sharedData++ fmt.Fprintf(ctx, "Current shared data: %d", sharedData) } func main() { app := iris.New() app.Get("/", handleRequest) app.Listen(":8080") } 在这个例子中，我们引入了sync.Mutex来保护对sharedData的访问。每次只有一个goroutine能获取到锁并修改数据，从而避免了竞态条件的发生。 2.2 利用Iris的Context进行数据传递 另一种在Go Iris中安全共享数据的方式是利用其内置的Context对象。你知道吗，每次发送一个HTTP请求时，就像开启一个新的宝藏盒子——我们叫它“Context”。这个盒子里呢，你可以存放这次请求相关的所有小秘密。重点是，这些小秘密只对发起这次请求的那个家伙可见，其他同时在跑的请求啊，都甭想偷瞄一眼，保证互不影响，安全又独立。 go func handleRequest(ctx iris.Context) { ctx.Values().Set("requestCount", ctx.Values().GetIntDefault("requestCount", 0)+1) fmt.Fprintf(ctx, "This is request number: %d", ctx.Values().GetInt("requestCount")) } func main() { app := iris.New() app.Get("/", handleRequest) app.Listen(":8080") } 在这段代码中，我们通过Context的Values方法在一个请求生命周期内共享和累加计数器，无需担心与其他请求冲突。 3. 结论与思考 在Go Iris框架中解决多goroutine间共享数据的问题，既可以通过标准库提供的互斥锁进行同步控制，也可以利用Iris Context本身的特性进行数据隔离。在实际项目中，应根据业务场景选择合适的解决方案，同时时刻牢记并发编程中的“共享即意味着同步”原则，以确保程序的正确性和健壮性。这不仅对Go Iris生效，更是我们在捣鼓Go语言，甚至任何能玩转并发编程的语言时，都得好好领悟并灵活运用的重要招数。

...表明调用了一个在当前线程不拥有监视器锁的情况下被保护的方法。哎呀，你知道的，这种情况经常出现在我们用电脑同时做好多事情的时候。比如说你一边在浏览器上刷微博，一边在同一个电脑上运行一个程序，结果就可能会出问题。问题就是，一个程序的部分（我们叫它“线程”）想用一些共同的数据（比如一个共享的记事本），但是它没拿到这个数据的“钥匙”。这就像是你想去拿别人的书包里的东西，但是你手上没钥匙开不了包，结果就乱了套了。这种时候，电脑就得小心处理，防止出现混乱或者错误的结果。 三、示例代码分析 为了更好地理解这个异常，让我们通过一个简单的示例来演示它可能出现的情况： java import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class LockDemo { private static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); private static int counter = 0; public static void main(String[] args) { // 锁住资源 lock.lock(); try { System.out.println("开始操作..."); // 这里是你的业务逻辑 doSomething(); } finally { lock.unlock(); // 不要忘记解锁 } } private static void doSomething() { synchronized (LockDemo.class) { // 锁定当前类的对象 counter++; System.out.println("计数器值：" + counter); } } } 这段代码展示了如何正确地使用锁来保护共享资源。哎呀，兄弟！你要是不小心在没锁门的情况下闯进了别人的私人空间，那肯定得吃大亏啊！就像这样，在编程的世界里，如果你不巧在没锁定的情况下就去碰那些受保护的资源，那可就等着被系统给你来个“非法监视状态异常”吧！这可不是闹着玩的，得小心点！ 错误示例： java import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class LockDemoError { private static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); private static int counter = 0; public static void main(String[] args) { System.out.println("开始操作..."); // 这里尝试访问受保护的资源，但没有锁定 doSomething(); } private static void doSomething() { synchronized (LockDemoError.class) { counter++; System.out.println("计数器值：" + counter); } } } 运行上述错误示例，将会抛出 java.lang.IllegalMonitorStateException 异常，因为 doSomething() 方法在没有获取锁的情况下直接访问了共享资源。 四、预防与解决策略 为了避免这类异常，确保所有对共享资源的操作都遵循以下原则： 1. 始终锁定 在访问任何共享资源之前，务必先获得相应的锁。 2. 正确释放锁 在完成操作后，无论成功与否，都应确保释放锁。 3. 避免死锁 检查锁的顺序和持有锁的时间，防止出现死锁情况。 五、总结 java.lang.IllegalMonitorStateException 异常提醒我们在多线程编程中注意锁的使用，确保每次操作都处于安全的监视器状态。通过正确的锁管理实践，我们可以有效预防这类异常，并提高应用程序的稳定性和性能。哎呀，亲！在咱们做程序开发的时候，多线程编程那可是个大功臣！要想让咱们的系统跑得又快又稳，学好这个技术，不断摸索最佳实践，那简直就是必须的嘛！这不光能让程序运行效率翻倍，还能确保系统稳定，用户用起来也舒心。所以啊，小伙伴们，咱们得勤于学习，多加实践，让自己的技能库再添一把火，打造出既高效又可靠的神级系统！

...能指针的原理以及在多线程操作中需要注意的细节。 智能指针的由来 在远古时代，C++发明了指针这把双刃剑，既可以让程序员精确地控制堆上每一块内存，也让程序更容易发生crash，大大增加了使用指针的技术门槛。因此，从C++98开始便推出了auto_ptr，对裸指针进行封装，让程序员无需手动释放指针指向的内存区域，在auto_ptr生命周期结束时自动释放，然而，由于auto_ptr在转移指针所有权后会产生野指针，导致程序运行时crash，如下面示例代码所示： auto_ptr<int> p1(new int(10));auto_ptr<int> p2 = p1; //转移控制权p1 += 10; //crash，p1为空指针，可以用p1->get判空做保护 因此在C++11又推出了unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr三种智能指针，慢慢取代auto_ptr。 unique_ptr的使用 unique_ptr是auto_ptr的继承者，对于同一块内存只能有一个持有者，而unique_ptr和auto_ptr唯一区别就是unique_ptr不允许赋值操作，也就是不能放在等号的右边（函数的参数和返回值例外），这一定程度避免了一些误操作导致指针所有权转移，然而，unique_str依然有提供所有权转移的方法move，调用move后，原unique_ptr就会失效，再用其访问裸指针也会发生和auto_ptr相似的crash，如下面示例代码，所以，即使使用了unique_ptr，也要慎重使用move方法，防止指针所有权被转移。 unique_ptr<int> up(new int(5));//auto up2 = up; // 编译错误auto up2 = move(up);cout << up << endl; //crash，up已经失效，无法访问其裸指针 除了上述用法，unique_ptr还支持创建动态数组。在C++中，创建数组有很多方法，如下所示： // 静态数组，在编译时决定了数组大小int arr[10];// 通过指针创建在堆上的数组，可在运行时动态指定数组大小，但需要手动释放内存int arr = new int[10];// 通过std::vector容器创建动态数组，无需手动释放数组内存vector<int> arr(10);// 通过unique_ptr创建动态数组，也无需手动释放数组内存，比vector更轻量化unique_ptr<int[]> arr(new int[10]); 这里需要注意的是，不管vector还是unique_ptr，虽然可以帮我们自动释放数组内存，但如果数组的元素是复杂数据类型时，我们还需要在其析构函数中正确释放内存。 真正的智能指针：shared_ptr auto_ptr和unique_ptr都有或多或少的缺陷，因此C++11还推出了shared_ptr，这也是目前工程内使用最多最广泛的智能指针，他使用引用计数（感觉有参考Objective-C的嫌疑），实现对同一块内存可以有多个引用，在最后一个引用被释放时，指向的内存才释放，这也是和unique_ptr最大的区别。 另外，使用shared_ptr过程中有几点需要注意： 构造shared_ptr的方法，如下示例代码所示，我们尽量使用shared_ptr构造函数或者make_shared的方式创建shared_ptr，禁止使用裸指针赋值的方式，这样会shared_ptr难于管理指针的生命周期。 // 使用裸指针赋值构造，不推荐，裸指针被释放后，shared_ptr就野了，不能完全控制裸指针的生命周期，失去了智能指针价值int p = new int(10);shared_ptr<int>sp = p;delete p; // sp将成为野指针，使用sp将crash// 将裸指针作为匿名指针传入构造函数，一般做法，让shared_ptr接管裸指针的生命周期，更安全shared_ptr<int>sp1(new int(10));// 使用make_shared，推荐做法，更符合工厂模式，可以连代码中的所有new，更高效；方法的参数是用来初始化模板类shared_ptr<int>sp2 = make_shared<int>(10); 禁止使用指向shared_ptr的裸指针，也就是智能指针的指针，这听起来就很奇怪，但开发中我们还需要注意，使用shared_ptr的指针指向一个shared_ptr时，引用计数并不会加一，操作shared_ptr的指针很容易就发生野指针异常。 shared_ptr<int>sp = make_shared<int>(10);cout << sp.use_count() << endl; //输出1shared_ptr<int> sp1 = &sp;cout << (sp1).use_count() << endl; //输出依然是1(sp1).reset(); //sp成为野指针cout << sp << endl; //crash 使用shared_ptr创建动态数组，在介绍unique_ptr时我们就讲过创建动态数组，而shared_ptr同样可以做到，不过稍微复杂一点，如下代码所示，除了要显示指定析构方法外（因为默认是T的析构函数，不是T[]），另外对外的数据类型依然是shared_ptr<T>，非常有迷惑性，看不出来是数组，最后不能直接使用下标读写数组，要先get()获取裸指针才可以使用下标。所以，不推荐使用shared_ptr来创建动态数组，尽量使用unique_ptr，这可是unique_ptr为数不多的优势了。 template <typename T>shared_ptr<T> make_shared_array(size_t size) {return shared_ptr<T>(new T[size], default_delete<T[]>());}shared_ptr<int>sp = make_shared_array(10); //看上去是shared<int>类型，实际上是数组sp.get()[0] = 100; //不能直接使用下标读写数组元素，需要通过get()方法获取裸指针后再操作 用shared_ptr实现多态，在我们使用裸指针时，实现多态就免不了定义虚函数，那么用shared_ptr时也不例外，不过有一处是可以省下的，就是析构函数我们不需要定义为虚函数了，如下面代码所示： class A {public:~A() {cout << "dealloc A" << endl;} };class B : public A {public:~B() {cout << "dealloc B" << endl;} };int main(int argc, const char argv[]) {A a = new B();delete a; //只打印dealloc Ashared_ptr<A>spa = make_shared<B>(); //析构spa是会先打印dealloc B，再打印dealloc Areturn 0;} 循环引用，笔者最先接触引用计数的语言就是Objective-C，而OC中最常出现的内存问题就是循环引用，如下面代码所示，A中引用B，B中引用A，spa和spb的强引用计数永远大于等于1，所以直到程序退出前都不会被退出，这种情况有时候在正常的业务逻辑中是不可避免的，而解决循环引用的方法最有效就是改用weak_ptr，具体可见下一章。 class A {public:shared_ptr<B> b;};class B {public:shared_ptr<A> a;};int main(int argc, const char argv[]) {shared_ptr<A> spa = make_shared<A>();shared_ptr<B> spb = make_shared<B>();spa->b = spb;spb->a = spa;return 0;} //main函数退出后，spa和spb强引用计数依然为1，无法释放 刚柔并济：weak_ptr 正如上一章提到，使用shared_ptr过程中有可能会出现循环引用，关键原因是使用shared_ptr引用一个指针时会导致强引用计数+1，从此该指针的生命周期就会取决于该shared_ptr的生命周期，然而，有些情况我们一个类A里面只是想引用一下另外一个类B的对象，类B对象的创建不在类A，因此类A也无需管理类B对象的释放，这个时候weak_ptr就应运而生了，使用shared_ptr赋值给一个weak_ptr不会增加强引用计数（strong_count），取而代之的是增加一个弱引用计数（weak_count），而弱引用计数不会影响到指针的生命周期，这就解开了循环引用，上一章最后的代码使用weak_ptr可改造为如下代码。 class A {public:shared_ptr<B> b;};class B {public:weak_ptr<A> a;};int main(int argc, const char argv[]) {shared_ptr<A> spa = make_shared<A>();shared_ptr<B> spb = make_shared<B>();spa->b = spb; //spb强引用计数为2，弱引用计数为1spb->a = spa; //spa强引用计数为1，弱引用计数为2return 0;} //main函数退出后，spa先释放，spb再释放，循环解开了使用weak_ptr也有需要注意的点，因为既然weak_ptr不负责裸指针的生命周期，那么weak_ptr也无法直接操作裸指针，我们需要先转化为shared_ptr，这就和OC的Strong-Weak Dance有点像了，具体操作如下：shared_ptr<int> spa = make_shared<int>(10);weak_ptr<int> spb = spa; //weak_ptr无法直接使用裸指针创建if (!spb.expired()) { //weak_ptr最好判断是否过期，使用expired或use_count方法，前者更快spb.lock() += 10; //调用weak_ptr转化为shared_ptr后再操作裸指针}cout << spa << endl; //20 智能指针原理 看到这里，智能指针的用法基本介绍完了，后面笔者来粗浅地分析一下为什么智能指针可以有效帮我们管理裸指针的生命周期。 使用栈对象管理堆对象 在C++中，内存会分为三部分，堆、栈和静态存储区，静态存储区会存放全局变量和静态变量，在程序加载时就初始化，而堆是由程序员自行分配，自行释放的，例如我们使用裸指针分配的内存；而最后栈是系统帮我们分配的，所以也会帮我们自动回收。因此，智能指针就是利用这一性质，通过一个栈上的对象（shared_ptr或unique_ptr）来管理一个堆上的对象（裸指针），在shared_ptr或unique_ptr的析构函数中判断当前裸指针的引用计数情况来决定是否释放裸指针。 shared_ptr引用计数的原理 一开始笔者以为引用计数是放在shared_ptr这个模板类中，但是细想了一下，如果这样将shared_ptr赋值给另一个shared_ptr时，是怎么做到两个shared_ptr的引用计数同时加1呢，让等号两边的shared_ptr中的引用计数同时加1？不对，如果还有第二个shared_ptr再赋值给第三个shared_ptr那怎么办呢？或许通过下面的类图便清楚个中奥秘。 [ boost中shared_ptr与weak_ptr类图 ] 我们重点关注shared_ptr<T>的类图，它就是我们可以直接操作的类，这里面包含裸指针T，还有一个shared_count的对象，而shared_count对象还不是最终的引用计数，它只是包含了一个指向sp_counted_base的指针，这应该就是真正存放引用计数的地方，包括强应用计数和弱引用计数，而且shared_count中包含的是sp_counted_base的指针，不是对象，这也就意味着假如shared_ptr<T> a = b，那么a和b底层pi_指针指向的是同一个sp_counted_base对象，这就很容易做到多个shared_ptr的引用计数永远保持一致了。 多线程安全 本章所说的线程安全有两种情况： 多个线程操作多个不同的shared_ptr对象 C++11中声明了shared_ptr的计数操作具有原子性，不管是赋值导致计数增加还是释放导致计数减少，都是原子性的，这个可以参考sp_counted_base的源码，因此，基于这个特性，假如有多个shared_ptr共同管理一个裸指针，那么多个线程分别通过不同的shared_ptr进行操作是线程安全的。 多个线程操作同一个shared_ptr对象 同样的道理，既然C++11只负责sp_counted_base的原子性，那么shared_ptr本身就没有保证线程安全了，加入两个线程同时访问同一个shared_ptr对象，一个进行释放（reset），另一个读取裸指针的值，那么最后的结果就不确定了，很有可能发生野指针访问crash。 作者：腾讯技术工程 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5ODYwMjI2MA==&mid=2649743462&idx=1&sn=c9d94ddc25449c6a0052dc48392a33c2&utm_source=tuicool&utm_medium=referralmp.weixin.qq.com 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_31467557/article/details/113049179。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...uby中，我们可以用线程（Thread）来实现这一点。比如说啊，你正在倒腾一堆数据的时候，完全可以把它切成一小块一小块的，然后让每个线程去负责一块，这样一来，效率直接拉满，干活儿的速度蹭蹭往上涨！ 但是，问题来了：并发编程虽然强大，但它并不是万能药。哎呀，经常会有这样的情况呢——自个儿辛辛苦苦改代码，还以为是在让程序变得更好，结果一不小心，又给它整出了新麻烦，真是“好心办坏事”的典型啊！接下来，我们来看几个具体的例子。 --- 3. 示例一 共享状态的混乱 场景描述： 假设你正在开发一个电商网站，需要统计用户的购买记录。你琢磨着干脆让多线程上阵，给这个任务提速，于是打算让每个线程各管一拨用户的活儿，分头行动效率肯定更高！看起来很合理对不对？ 问题出现： 问题是，当你让多个线程共享同一个变量（比如一个全局计数器），事情就开始变得不可控了。Ruby 的线程可不是完全分开的，这就有点像几个人共用一个记事本，大家都能随便写东西上去。结果就是，这本子可能一会儿被这个写点，一会儿被那个划掉，最后你都不知道上面到底写了啥，数据就乱套了。 代码示例： ruby 错误的代码 counter = 0 threads = [] 5.times do |i| threads << Thread.new do 100_000.times { counter += 1 } end end threads.each(&:join) puts "Counter: {counter}" 分析： 这段代码看起来没什么问题，每个线程都只是简单地增加计数器。但实际情况却是，输出的结果经常不是期望的500_000，而是各种奇怪的数字。这就好比说，counter += 1 其实不是一步到位的简单操作，它得先“读一下当前的值”，再“给这个值加1”，最后再“把新的值存回去”。问题是，在这中间的每一个小动作，都可能被别的线程突然插队过来捣乱！ 解决方案： 为了避免这种混乱，我们需要使用线程安全的操作，比如Mutex（互斥锁）。Mutex可以确保每次只有一个线程能够修改某个变量。 修正后的代码： ruby 正确的代码 require 'thread' counter = 0 mutex = Mutex.new threads = [] 5.times do |i| threads << Thread.new do 100_000.times do mutex.synchronize { counter += 1 } end end end threads.each(&:join) puts "Counter: {counter}" 总结： 这一段代码告诉我们，共享状态是一个雷区。如果你非要用共享变量，记得给它加上锁，不然后果不堪设想。 --- 4. 示例二 死锁的诅咒 场景描述： 有时候，我们会遇到更复杂的情况，比如两个线程互相等待对方释放资源。哎呀，这种情况就叫“死锁”，简直就像两只小猫抢一个玩具，谁都不肯让步，结果大家都卡在那里动弹不得，程序也就这样傻乎乎地停在原地，啥也干不了啦！ 问题出现： 想象一下，你有两个线程，A线程需要获取锁X，B线程需要获取锁Y。想象一下，A和B两个人都想打开两把锁——A拿到了锁X，B拿到了锁Y。然后呢，A心想：“我得等B先把他的锁Y打开，我才能继续。”而B也在想：“等A先把她的锁X打开，我才能接着弄。”结果俩人就这么干等着，谁也不肯先放手，最后就成了“死锁”——就像两个人在拔河，谁都不松手，僵在那里啥也干不成。 代码示例： ruby 死锁的代码 lock_a = Mutex.new lock_b = Mutex.new thread_a = Thread.new do lock_a.synchronize do puts "Thread A acquired lock A" sleep(1) lock_b.synchronize do puts "Thread A acquired lock B" end end end thread_b = Thread.new do lock_b.synchronize do puts "Thread B acquired lock B" sleep(1) lock_a.synchronize do puts "Thread B acquired lock A" end end end thread_a.join thread_b.join 分析： 在这段代码中，两个线程都在尝试获取两个不同的锁，但由于它们的顺序不同，最终导致了死锁。运行这段代码时，你会发现程序卡住了，没有任何输出。 解决方案： 为了避免死锁，我们需要遵循“总是按照相同的顺序获取锁”的原则。比如，在上面的例子中，我们可以强制让所有线程都先获取锁A，再获取锁B。 修正后的代码： ruby 避免死锁的代码 lock_a = Mutex.new lock_b = Mutex.new thread_a = Thread.new do [lock_a, lock_b].each do |lock| lock.synchronize do puts "Thread A acquired lock {lock.object_id}" end end end thread_b = Thread.new do [lock_a, lock_b].each do |lock| lock.synchronize do puts "Thread B acquired lock {lock.object_id}" end end end thread_a.join thread_b.join 总结： 死锁就像一只隐形的手，随时可能掐住你的喉咙。记住，保持一致的锁顺序是关键！ --- 5. 示例三 不恰当的线程池 场景描述： 线程池是一种管理线程的方式，它可以复用线程，减少频繁创建和销毁线程的开销。但在实际使用中，很多人会因为配置不当而导致性能下降甚至崩溃。 问题出现： 假设你创建了一个线程池，但线程池的大小设置得不合理。哎呀，这就好比做饭时锅不够大，菜都堆在那儿煮不熟，菜要是放太多呢，锅又会冒烟、潽得到处都是，最后饭也没做好。线程池也一样，太小了任务堆成山，程序半天没反应；太大了吧，电脑资源直接被榨干，啥事也干不成，还得收拾烂摊子！ 代码示例： ruby 线程池的错误用法 require 'thread' pool = Concurrent::FixedThreadPool.new(2) 20.times do |i| pool.post do sleep(1) puts "Task {i} completed" end end pool.shutdown pool.wait_for_termination 分析： 在这个例子中，线程池的大小被设置为2，但有20个任务需要执行。哎呀，这就好比你请了个帮手，但他一次只能干两件事，其他事儿就得排队等着，得等前面那两件事儿干完了，才能轮到下一件呢！这种情况下，整个程序的执行时间会显著延长。 解决方案： 为了优化线程池的性能，我们需要根据系统的负载情况动态调整线程池的大小。可以使用Concurrent::CachedThreadPool，它会根据当前的任务数量自动调整线程的数量。 修正后的代码： ruby 使用缓存线程池 require 'concurrent' pool = Concurrent::CachedThreadPool.new 20.times do |i| pool.post do sleep(1) puts "Task {i} completed" end end sleep(10) 给线程池足够的时间完成任务 pool.shutdown pool.wait_for_termination 总结： 线程池就像一把双刃剑，用得好可以提升效率，用不好则会成为负担。记住，线程池的大小要根据实际情况灵活调整。 --- 6. 示例四 忽略异常的代价 场景描述： 并发编程的一个常见问题是，线程中的异常不容易被察觉。如果你没有妥善处理这些异常，程序可能会因为一个小错误而崩溃。 问题出现： 假设你有一个线程在执行某个操作时抛出了异常，但你没有捕获它，那么整个线程池可能会因此停止工作。 代码示例： ruby 忽略异常的代码 threads = [] 5.times do |i| threads << Thread.new do raise "Error in thread {i}" if i == 2 puts "Thread {i} completed" end end threads.each(&:join) 分析： 在这个例子中，当i == 2时，线程会抛出一个异常。哎呀糟糕！因为我们没抓住这个异常，程序直接就挂掉了，别的线程啥的也别想再跑了。 解决方案： 为了防止这种情况发生，我们应该在每个线程中添加异常捕获机制。比如，可以用begin-rescue-end结构来捕获异常并进行处理。 修正后的代码： ruby 捕获异常的代码 threads = [] 5.times do |i| threads << Thread.new do begin raise "Error in thread {i}" if i == 2 puts "Thread {i} completed" rescue => e puts "Thread {i} encountered an error: {e.message}" end end end threads.each(&:join) 总结： 异常就像隐藏在暗处的敌人，稍不注意就会让你措手不及。学会捕获和处理异常，是成为一个优秀的并发编程者的关键。 --- 7. 结语 好了，今天的分享就到这里啦！并发编程确实是一项强大的技能，但也需要谨慎对待。大家看看今天这个例子，是不是觉得有点隐患啊？希望能引起大家的注意，也学着怎么避开这些坑，别踩雷了！ 最后，我想说的是，编程是一门艺术，也是一场冒险。每次遇到新挑战，我都觉得像打开一个神秘的盲盒，既兴奋又紧张。不过呢，光有好奇心还不够，还得有点儿耐心，就像种花一样，得一点点浇水施肥，不能急着看结果。相信只要我们不断学习、不断反思，就一定能写出更加优雅、高效的代码！ 祝大家编码愉快！

在Java多线程编程中，join和yield方法对于实现高效的并发控制至关重要。进一步了解线程同步与协作机制，开发者可以关注近期Java社区关于并发编程的最新动态和最佳实践。例如，JDK 17对并发包（java.util.concurrent）的优化改进，引入了新的并发工具类和方法，为更精细、更安全的线程控制提供了更多可能。 此外，深入理解操作系统层面的线程调度策略，也有助于更好地运用Java中的线程控制方法。在实际应用中，Linux内核5.x版本对CPU调度器进行了一系列调整，如CFS（完全公平调度器）算法的升级，这些底层技术更新对Java线程的执行效率有着间接但重要的影响。 同时，针对现代多核处理器环境下的并行计算需求，研究者和工程师们不断探索如何优化Java线程的性能表现。有文章专门探讨了在高并发场景下，合理结合使用join和yield等方法以及锁、信号量等并发工具，以减少上下文切换开销，提升系统整体吞吐量和响应速度。 最后，对于异常处理机制如InterruptedException的研究也不容忽视。在复杂的多线程环境中，如何正确捕获和处理这类异常，确保程序健壮性和一致性，是每个Java开发者需要深入思考的问题。建议阅读相关教程或案例分析，掌握在实际编程中妥善应对中断请求的最佳实践。

线程同步 , 线程同步是多线程编程中的一种技术，用于控制不同线程对共享资源的访问次序，确保在给定时间内，只有一个线程能够访问特定资源或执行某个操作。在本文的Java银行账户模型中，通过将deposit和withdraw方法声明为synchronized，实现了线程同步，即同一时刻只有一个线程可以进行存款或取款操作，从而避免了数据竞争和不一致的状态。 wait()与notifyAll()方法 , wait()和notifyAll()是Java Object类提供的内置方法，主要用于线程间的通信和协作。在Bank类的存取款方法中，当满足特定条件（如账户非空时不能存款，余额不足时不能取款）时，当前执行线程会调用wait()方法进入等待状态，释放对象锁，暂停执行。而当条件改变后，其他线程会通过调用notifyAll()方法唤醒所有等待在该对象监视器上的线程，使得它们有机会重新获取锁并继续执行。这样就保证了多个线程按照预定的逻辑顺序安全地访问共享资源——银行账户余额。 Java内存模型（JMM, Java Memory Model） , Java内存模型定义了Java虚拟机（JVM）如何与计算机硬件交互，管理、存储以及更新线程间共享的数据。在并发编程场景下，JMM规定了线程对变量的读写规则以保证可见性和有序性。尽管本文未直接提及JMM，但在讨论Java线程同步机制时，理解和遵循JMM至关重要，因为它影响着wait()、notifyAll()以及其他并发工具类（如volatile关键字、原子类等）在多线程环境中的正确使用和效果。

线程安全 , 在多线程编程环境中，当多个线程同时访问和修改同一代码块或数据时，如果能确保在任何情况下，结果都是正确的且符合预期，那么称这段代码或者数据结构是线程安全的。在Java中，通过synchronized关键字可以实现对共享资源的互斥访问，从而达到线程安全的目的。 Future模式 , Future模式是Java并发编程中的一个设计模式，它提供了一种异步编程机制，允许主线程提交任务后继续执行其他操作，而非等待该任务完成。通过调用ExecutorService的submit()方法提交一个Callable任务，系统会返回一个Future对象，这个对象代表了该异步计算的结果。主线程可以在任何时候通过调用Future.get()方法来获取计算结果，如果结果尚未准备好，该方法将会阻塞直到结果可用。 Callback模式（回调函数） , Callback模式是一种设计模式，常用于异步编程场景中处理异步操作的结果。在这种模式下，一个对象（通常是客户端）注册一个方法给另一个对象（服务端），当服务端完成特定的操作或事件发生时，会调用预先注册的方法（即回调函数）通知客户端，并将相关结果作为参数传递。在Java中，可以通过接口实现回调逻辑，使得异步任务完成后能够以非阻塞的方式通知并处理结果。例如，在网络请求、I/O操作等场景中广泛应用回调模式进行异步处理。

...1. 并发冲突 在多线程环境中，Pig可能会遇到并发冲突的问题。比如说，就好比两个人同时看同一本书、或者同时修改同一篇文章一样，如果两个任务同步进行，都去访问一份数据的话，那很可能就会出现读取的内容乱七八糟，或者是更新的信息对不上号的情况。这种情况在并行执行多个任务时尤其常见。 2. 资源竞争 随着并发任务数量的增加，资源的竞争也越来越激烈。例如，内存资源、CPU资源等。如果不能有效地管理这些资源，可能会导致性能下降甚至系统崩溃。 三、原因分析 那么，是什么原因导致了Pig在并发执行时的性能下降呢？ 1. 数据冲突 由于Pig的调度机制，不同的任务可能会访问到相同的数据。这就可能导致数据冲突，从而降低整体的执行效率。 2. 线程安全问题 Pig中的很多操作都是基于Java进行的，而Java的线程安全问题是我们需要关注的一个重要点。如果Pig的代码中存在线程安全问题，就可能导致性能下降。 3. 资源管理问题 在高并发环境下，如果没有有效的资源管理策略，就可能导致资源竞争，进而影响性能。 四、解决方案 1. 数据分片 一种有效的解决方法是数据分片。把数据分成若干份，就像是把大蛋糕切成小块儿一样，这样一来，每个任务就不用全部啃完整个蛋糕了，而是各自处理一小块儿。这样做呢，能够有效地避免单个任务对整个数据集“寸步不离”的依赖状况，自然而然地也就减少了数据之间产生冲突的可能性，让它们能更和谐地共处和工作。 2. 线程安全优化 对于可能出现线程安全问题的部分，我们可以通过加锁、同步等方式来保证线程安全。例如，我们可以使用synchronized关键字来保护共享资源，或者使用ReentrantLock类来实现更复杂的锁策略。 3. 资源管理优化 我们还可以通过合理的资源分配策略来提高性能。比如，我们可以借助线程池这个小帮手来控制同时进行的任务数量，不让它们一拥而上；或者，我们也能灵活运用内存管理工具，像变魔术一样动态地调整内存使用状况，让系统更加流畅高效。 五、总结 总的来说，虽然Apache Pig在并发执行时可能会面临一些性能问题，但只要我们能够理解这些问题的原因，并采取相应的措施，就可以有效地解决问题，提高我们的工作效率。此外，我们还应该注意保持良好的编程习惯，避免常见的并发问题，如数据竞争、死锁等。

...内部通过这个引用可以访问到实际参数的内容。因此，方法内部对参数的修改会影响到实际参数。 2. Java中到底是值传递还是引用传递？ Java中的参数传递机制其实挺简单的，那就是所有的参数都是按值传递的。但是这里的“值”有点特殊，对于对象类型的参数，传递的是对象的引用。因此，我们可以说Java是按值传递，但传递的是对象引用的副本。 举个栗子： java public class Main { public static void main(String[] args) { String str = "Hello"; changeString(str); System.out.println(str); // 输出 "Hello" StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello"); changeStringBuilder(sb); System.out.println(sb.toString()); // 输出 "Changed" } public static void changeString(String s) { s = "Changed"; } public static void changeStringBuilder(StringBuilder sb) { sb.append(" Changed"); } } 在这个例子中，changeString方法尝试改变str的值，但由于字符串是不可变的，所以实际上并没有改变。在changeStringBuilder方法里，虽然传入的是StringBuilder对象的引用，但实际上你在方法里面对它的修改会反映到外面的那个实际参数上。换句话说，你就是在直接操作那个原本的对象，所以任何改动都会在外面体现出来。 3. 理解背后的原理 为啥会有这种现象呢？这得从JVM的工作机制说起。在Java里，像int和double这样的基本类型就直接存数值，但对象就不一样了，它们住在堆内存这片大天地里，而你声明的变量其实存的是一个指针，指向那个对象所在的地址。所以啊，在调用方法的时候，基本类型的数据就像传递钞票一样，直接给一份拷贝过去；而对象类型的数据则是传递一个指向这个数据的地址，类似于给你一张地图，告诉你东西放在哪儿。 这个过程就像你在厨房里烤蛋糕，如果我把一块蛋糕给你，你吃掉它并不会影响到我的蛋糕。要是我把蛋糕店的地图给你，让你去买一块新鲜出炉的蛋糕，那你拿回来我就有口福了，可以美美地吃上一口。 4. 实际开发中的应用 了解这些概念对我们实际编程有什么帮助呢？首先，这有助于我们更好地理解代码的行为。比如说，当我们想改变某个对象的状态时，就得把对象的引用递给函数，而不是它的具体值。这样我们才能真正地修改原对象，而不是弄出个新对象来。其次，这也提醒我们在编写代码时要注意副作用，尤其是在处理共享资源时。 举个例子，如果你在多线程环境中操作同一个对象，那么你需要特别小心，确保线程安全。否则，可能会出现意想不到的问题。 结语 好了，今天的分享就到这里啦！希望这篇文章能帮到你理解Java中的值传递和引用传递。记得，理论知识要结合实践，多写代码才能真正掌握这些概念。如果你有任何疑问或者想讨论的话题，欢迎随时留言交流哦！ 加油，码农们！

... , 在操作系统和多线程编程中，互斥锁是一种同步机制，用于保护共享资源的访问。它允许同一时刻只有一个线程（或进程）对临界区（critical section）进行访问，防止多个线程同时修改数据造成的数据不一致问题。在Linux内核驱动开发环境下，当通过mutex_lock函数获取互斥锁时，如果锁已经被其他线程持有，则当前线程将被阻塞，直到该锁被释放；而mutex_unlock函数则用于释放互斥锁，使得等待的线程能够获得锁并继续执行。 IOCTL接口 , IOCTL是Input/Output Control（输入输出控制）的缩写，在Linux设备驱动程序中，它是一个系统调用，允许用户空间的应用程序与内核空间中的设备驱动进行交互，实现对硬件设备的各种控制操作。在文章中，作者实现了ioctl操作函数led_driver_ioctl，接收来自应用程序的命令参数，并据此改变LED的状态，整个过程在互斥锁的保护下进行，确保了并发访问时的安全性。 MINI6410目标板 , MINI6410是一款基于三星S3C6410处理器的嵌入式开发平台，适用于Linux、WinCE等操作系统的开发与测试。在本文中，它是运行Linux内核版本2.6.38的目标硬件环境，开发者在这个平台上编写和测试驱动程序，尤其是针对LED设备的控制功能，并利用互斥锁来处理多进程并发访问LED资源的问题。

...ws和Linux下的线程同步机制实现多线程交替打印任务后，我们可以进一步关注现代操作系统中线程同步的最新进展和技术趋势。例如，随着异步编程模型在高性能计算、游戏开发以及分布式系统中的广泛应用，新的同步原语和框架不断涌现。 近日，微软在.NET 5.0中引入了一种名为“async streams”的异步编程增强功能，使得开发者能更容易地处理并发数据流，并确保线程安全。同时，为了解决复杂的并发问题，如死锁和竞态条件，Google研发出了一种名为"Swiss Table"的数据结构，它在内部使用了高效的无锁算法，大大提升了多线程环境下的性能表现。 此外，Linux内核社区也在持续优化pthread库以适应更广泛的多线程应用场景。例如，对futexes（快速用户空间互斥体）进行改进，通过减少系统调用次数来提高同步效率；以及对pthread_cond_t条件变量的增强，使其支持超时唤醒等高级特性。 深入到理论层面，计算机科学家们正积极探索新型的线程同步模型，比如基于CSP（Communicating Sequential Processes）理论的Go语言所采用的goroutine和channel机制，其简洁的设计理念与高效执行策略为解决多线程同步问题提供了新思路。 综上所述，在线程同步领域，无论是最新的技术发展还是深入的理论研究，都在为我们提供更强大且易用的工具，帮助开发者应对日益复杂的并发场景挑战，实现更加稳定、高效的应用程序。

...辑。 Hystrix线程隔离 , Hystrix是Netflix开源的一款容错库，用于实现服务之间的延迟和故障容忍。其中的线程隔离策略是指，在执行分布式服务调用时，Hystrix会使用独立的线程池或信号量来运行任务，以防止由于某个依赖服务出现问题导致主线程阻塞，从而保证整个系统的稳定性和响应速度。但这也可能导致原本存储在线程局部变量（如ThreadLocal）中的上下文信息无法在新的线程中获取。 SecurityContext , 在Spring Security框架中，SecurityContext是一个核心概念，用于封装当前安全环境的状态信息，如当前已认证用户的详细信息、权限信息等。它通常借助于ThreadLocal进行存储，确保在一个请求生命周期内，各个处理器能够共享并访问到该请求的安全上下文数据。当遇到Hystrix线程隔离问题时，由于请求处理跨越了不同的线程，原始请求线程中的SecurityContext在新线程中无法直接获取，因此需要特殊手段进行传递。

...代码性能，特别是在多线程环境下的使用策略。 例如，在iOS 15的某次更新中，苹果工程师就运用了静态局部变量来实现关键资源的单例化管理，从而提升了系统内部组件的运行效率，并降低了全局变量带来的潜在数据竞争风险。这一实例生动地展示了静态局部变量在大型项目和高性能场景下的实践意义。 此外，对于函数级的缓存技术（如LRU Cache），也有开发者提出结合静态局部变量进行优化设计，使得重复计算得以避免，既节约了计算资源，也提高了程序响应速度。在一篇名为《C++局部存储与缓存优化实战》的技术文章中，作者通过详尽的代码示例解析了这一应用场景。 值得注意的是，尽管静态局部变量带来了诸多便利，但其“一次初始化，永久存在”的特点也可能引发内存泄漏等问题。因此，深入研究其生命周期和内存管理机制，结合智能指针等现代C++工具进行合理管控，是每一位追求高质量代码的开发者应当关注的方向。同时，随着C++20标准引入更多内存管理相关的特性，理解并掌握静态局部变量与其他语言特性的协同工作方式，将有助于我们在未来的编程实践中更好地驾驭这把双刃剑。

...存对象缓存系统。在多线程环境下， Memcache 的锁机制冲突是一个常见的问题。这篇东西，咱们要从理论一路捯饬到实践，把Memcache在多线程环境下的锁机制冲突问题，掰开了、揉碎了，深入细致地给你讲个明明白白，同时咱还会琢磨出一套解决这问题的方案来。 二、什么是锁？ 在并发编程中，锁是一种同步机制，用于控制对共享资源的访问。当一个线程获得了一个锁时，其他试图获取该锁的线程必须等待。这种机制就像个交通警察，它能确保多个线程不会同时对一份数据动手脚，这样一来，就相当于拦住了可能导致数据混乱的各种“撞车”事件，让数据始终保持一致性和准确性。 三、Memcache 的锁机制 Memcache 使用了一种称为“互斥锁（mutex）”的锁机制。当一个线程需要访问某个键对应的值时，它首先会尝试获取这个键的锁。如果锁已经被其他线程占用，那么当前线程就需要等待锁被释放。一旦锁被释放，当前线程就可以安全地读取或修改这个键对应的值。 四、多线程环境下锁机制冲突的原因 在多线程环境中，由于锁的粒度是键级别的，而不同的线程可能会操作相同的键，这就可能导致锁的竞争和冲突。具体来说，以下两种情况可能会导致锁的冲突： 1. 锁竞争 当多个线程同时尝试获取同一个键的锁时，就会发生锁竞争。 2. 锁膨胀 当一个线程已经获取了某个键的锁，但又试图获取另一个键的锁时，如果这两个键都在同一个数据库行中，那么就可能发生锁膨胀。 五、解决锁机制冲突的方法 为了防止锁的冲突，我们可以采取以下几种方法： 1. 分布式锁 使用分布式锁可以有效解决锁的竞争问题。分布式锁啊，就好比是多个小哥一起共用的一把钥匙，当其中一个线程小弟想要拿到这把钥匙的时候，它会先给所有节点大哥们发个消息：“喂喂喂，我要拿钥匙啦！”然后呢，就看哪个节点大哥反应最快，最先回应它，那这个线程小弟就从这位大哥手里接过钥匙，成功获取到锁啦。 2. 延迟锁 延迟锁是一种特殊的锁，它可以保证在一段时间内只有一个线程可以访问某个资源。当一个线程想去获取锁的时候，假如这个锁已经被其他线程给霸占了，那么它不会硬碰硬，而是会选择先歇一会儿，过段时间再尝试去抢夺这把锁。 3. 减少锁的数量 减少锁的数量可以有效地减少锁的竞争。比如，我们能够把一个看着头疼的复杂操作，拆分成几个轻轻松松就能理解的小步骤，每一步只专注处理一点点数据，就像拼图一样简单明了。 六、代码示例 以下是一个使用 Memcache 的代码示例，展示了如何使用互斥锁来保护共享资源： python import threading from memcache import Client 创建一个 Memcache 客户端 mc = Client(['localhost:11211']) 创建一个锁 lock = threading.Lock() def get(key): 获取锁 lock.acquire() try: 从 Memcache 中获取数据 value = mc.get(key) if value is not None: return value finally: 释放锁 lock.release() def set(key, value): 获取锁 lock.acquire() try: 将数据存储到 Memcache 中 mc.set(key, value) finally: 释放锁 lock.release() 以上代码中的 get 和 set 方法都使用了一个锁来保护 Memcache 中的数据。这样，即使在多线程环境下，也可以保证数据的一致性。 七、总结 在多线程环境下，Memcache 的锁机制冲突是一个常见的问题。了解了锁的真正含义和它的工作原理后，我们就能找到对症下药的办法，保证咱们的程序既不出错，又稳如泰山。希望这篇文章对你有所帮助。

...（Go程序中的轻量级线程）之间进行数据传递和同步操作。你可以把channel想象成是goroutine之间的秘密小隧道，它们通过这个隧道来传递信息和交换数据，就像我们平时排队传话或者扔纸飞机那样，只不过在程序的世界里，它们是在通过管道进行通信啦。如下是一个简单的channel的例子： go package main import ( "fmt" "time" ) func send(msg string, ch chan<- string) { fmt.Println("Sending:", msg) ch <- msg } func receive(ch <-chan string) string { msg := <-ch fmt.Println("Receiving:", msg) return msg } func main() { ch := make(chan string) go send("Hello", ch) msg := receive(ch) fmt.Println("Done:", msg) } 在这个例子中，我们定义了一个send函数和一个receive函数，分别用来发送和接收数据。然后我们捣鼓出了一个channel，就像建了个信息传输的通道。在程序的大脑——主函数那里，我们让它同时派出两个“小分队”——也就是goroutine，一个负责发送数据，另一个负责接收数据，这样一来，数据就在它们之间飞快地穿梭起来了。运行这个程序，我们会看到输出结果为： makefile Sending: Hello Receiving: Hello Done: Hello 可以看到，两个goroutine通过channel成功地进行了数据交换。 2. 使用channel进行同步 除了用于数据交换外，channel还可以用于同步goroutine。当一个goroutine在channel那儿卡壳了，等待着消息时，其他goroutine完全不受影响，可以该干嘛干嘛，继续欢快地执行任务。这样一来，咱们就能妥妥地防止多个并发执行的小家伙（goroutine）一起挤进共享资源的地盘，从而成功避开那些让人头疼的数据冲突问题啦。例如，我们可以使用channel来控制任务的执行顺序： go package main import ( "fmt" "time" ) func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int) { for j := range jobs { time.Sleep(time.Duration(j)time.Millisecond) results <- id j } } func main() { jobs := make(chan int, 100) results := make(chan int, 100) for i := 0; i < 10; i++ { go worker(i, jobs, results) } for i := 0; i < 50; i++ { jobs <- i } close(jobs) var sum int for r := range results { sum += r } fmt.Println("Sum:", sum) } 在这个例子中，我们定义了一个worker函数，用来处理任务。每个worker都从jobs channel读取任务，并将结果写入results channel。然后呢，我们在main函数里头捣鼓出10个小弟worker，接着一股脑向那个叫jobs的通道塞了50个活儿。最后一步，咱们先把那个jobs通道给关了，然后从results通道里把所有结果都捞出来，再把这些结果加一加算个总数。运行这个程序，我们会看到输出结果为： python Sum: 12750 可以看到，所有的任务都被正确地处理了，并且处理顺序符合我们的预期。 三、使用waitgroup进行同步 除了使用channel外，Go还提供了一种更高级别的同步机制——WaitGroup。WaitGroup允许我们在一组goroutine完成前等待其全部完成。比如，我们可以在主程序里头创建一个WaitGroup对象，然后每当一个新的并发任务（goroutine）开始执行时，就像在小卖部买零食前先拍一下人数统计器那样，给这个WaitGroup调用Add方法加一记数。等到所有并发任务都嗨皮地完成它们的工作后，再挨个儿调用Done方法，就像任务们一个个走出门时，又拍一下统计器减掉一个人数。当计数器变为0时，主函数就会结束。 go package main import ( "fmt" "sync" ) func worker(id int, wg sync.WaitGroup) { defer wg.Done() for i := 0; i < 10; i++ { fmt.Printf("Worker %d did something.\n", id) } } func main() { wg := sync.WaitGroup{} for i := 0; i < 10; i++ { wg.Add(1) go worker(i, &wg)

...概念，它是一种轻量级线程，由Go运行时管理并在同一地址空间内执行。在处理高并发请求的场景下，goroutine的优势在于其创建和销毁成本低、上下文切换高效，能够轻松实现数千甚至数百万级别的并发任务。在文章中提到，使用Go Iris框架时，每当服务器接收到一个HTTP请求，即可迅速创建一个新的goroutine去独立处理这个请求，从而提升系统的并发处理能力。 HTTP协程池 , HTTP协程池是在Web服务器编程中用于优化资源管理和提高并发性能的一种技术手段。在Go Iris框架中，通过iris.ContextPool可以创建一个包含固定数量goroutine的池子。当有新的HTTP请求到达时，服务器不是每次都创建新的goroutine，而是从预先创建好的协程池中取出一个空闲的goroutine来处理请求，处理完毕后该goroutine会被放回池中以供后续请求重用。这样既避免了频繁创建和销毁goroutine带来的开销，又能确保系统在面对高并发请求时具有更好的响应速度和资源利用率。 竞态条件（Race Condition） , 竞态条件是多线程或多进程环境下的一种潜在问题，是指两个或多个线程对共享资源进行非同步访问时，由于访问顺序的不同导致结果出现不确定的情况。在处理高并发问题时，如果代码中存在竞态条件，可能会引发数据不一致、程序崩溃等严重后果。因此，在编写Go Iris应用程序应对高并发场景时，需要特别注意预防和处理竞态条件，例如通过互斥锁（Mutex）、通道（Channel）等并发原语来确保对共享资源的安全访问。

...tion） , 在多线程或并发编程环境中，竞态条件是一种特定的软件错误类型，当多个线程同时访问并试图修改同一共享资源时可能出现不一致的结果，具体取决于线程执行的顺序。例如，在Go语言处理文件系统操作时，如果不采取同步措施，两个goroutine可能同时尝试写入同一个文件，导致数据混乱或丢失。为避免这种情况，文章建议使用sync.Mutex等同步机制确保在并发环境下对共享资源（如同一目录下的文件）的操作是有序且安全的。 上下文(Context) , 在Go语言中，Context是一个携带取消信号、截止时间或其他请求范围信息的值，它贯穿于整个程序的调用链中。在文件系统操作的场景下，可以利用context包设置超时或者取消长时间运行的任务。如果一个IO操作（如读取大文件）超过了预设的时间限制，可通过检查Context是否已取消来决定是否需要提前终止该操作，从而防止阻塞程序的其他部分。在本文中，示例代码展示了如何结合上下文控制在读取大文件时实现超时控制。