Java面试FAQ1-50
本文介绍了使用分布式锁解决并发问题的一般思路,包括数据库锁和悲观锁的使用,以及它们可能导致的锁表和线程阻塞问题。同时,文章提到了并发的三个核心问题,包括缓存一致性、处理器优化和指令重排。最后,文章简要介绍了Java内存模型(JMM)的概念和目的,以解决多线程共享内存时可能出现的数据不一致性问题。
怎么使用分布式锁解决并发问题?
一般思路是引入第三方系统,进行互斥性协调。
实现方案一般有 3 个
数据库
在数据库建一张表,加锁插入记录,解锁删除记录。通过数据库的唯一性约束来避免。
数据库的悲观锁也可以,但是会造成锁表和线程阻塞。
Zookeeper
Redis
数据库的悲观锁为什么会造成锁表和线程阻塞?
- 锁表:悲观锁在读取或修改数据时,会预先认为其他事务可能会干扰它,因此会尝试获取锁来保护数据。如果多个事务同时尝试获取相同数据的锁,其中一个事务会成功,而其他事务将被阻塞,直到锁被释放。这种情况下,如果大量事务同时争夺相同数据的锁,就可能导致整个数据表被锁住,进而影响了数据库的性能。
- 线程阻塞:当一个事务获取了悲观锁并且正在使用数据时,其他事务如果需要访问相同数据,则会被阻塞等待锁的释放。这导致了线程阻塞,降低了数据库的并发性能,因为其他事务必须等待锁的释放才能继续执行。如果锁的持有时间很长或锁的争夺非常激烈,线程阻塞会显著影响数据库的吞吐能力。
- 要减轻这些问题,可以考虑使用乐观锁或其他并发控制机制,以减少锁表和线程阻塞的潜在风险。乐观锁不会阻塞其他事务,而是在提交时检查数据是否被修改,从而减少了锁的使用和线程阻塞的可能性。
并发的三个核心问题是什么?
背景
在 CPU 和主存之间增加缓存,在多线程场景下会存在缓存一致性问题。
除了这种情况,还有一种硬件问题也比较重要。那就是为了使处理器内部的运算单元能够尽量的被充分利用,处理器可能会对输入代码进行乱序执行处理。这就是处理器优化。
除了现在很多流行的处理器会对代码进行优化乱序处理,很多编程语言的编译器也会有类似的优化,比如 Java 虚拟机的即时编译器(JIT)也会做指令重排。
概念对应关系
- 缓存一致性问题其实就是可见性问题。
- 处理器优化可以导致原子性问题的。
- 指令重排会导致有序性问题。
参考
https://mp.weixin.qq.com/s/r_gtAdTVBKSm52To-2d4Ew (opens new window)
什么是 Java 内存模型?
- Java 内存模型,一般指的是 JDK 5 开始使用的新的内存模型,主要由 JSR-133: JavaTM Memory Model and Thread Specification 描述。可以参看下这份 PDF 文档(http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/jsr133.pdf (opens new window))
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- JMM 是一种规范,目的是解决由于多线程通过共享内存进行通信时,存在的本地内存数据不一致、编译器会对代码指令重排序、处理器会对代码乱序执行等带来的问题。目的是保证并发编程场景中的原子性、可见性和有序性。
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上次更新: 2023/09/19, 13:33:19