数据库-事务

安全隐患

读：

脏读 （一个事务读到了另一个事务未提交的数据）

不可重复读(一个事务读到了另一个事务已经提交的数据，造成前后两次查询不一致)

幻读（一个事务读到了另一个事务insert的数据）

写：

丢失更新（两者首先读到同样的数据，但是后面更改的数据覆盖了前面的更改）

解决方法

1.悲观锁

依靠数据库的锁机制实现

select * from account for update;(数据库锁机制，排他锁)

例如：行锁，表锁，读锁，写锁等，都是在操作之前就上锁。Java中synchronized和reentrantLock等独占锁也是悲观锁思想的体现。

缺点：数据库性能的大量开销（特别对于长事务）

2.乐观锁

方法：版本号机制、CAS算法

版本号机制：在数据表中加上version字段，表示数据被修改的次数，修改一次，加1.当事务A更改数据时，当开始读取到的版本号与数据库当前版本号相同时才更新，否则重新更新。

CAS算法（非阻塞同步）：

需要读写的内存值V  进行比较的值A  拟写入的新值B 

场景：适用于多读的应用类型，如数据库的write_condition机制，java中java.util.concurrent.atomic包下的原子变量类（CAS）

缺点：ABA问题

 

隔离级别

读未提交：  脏读

读已提交：  不可重复读

可重复读 ： 解决脏读，不可重复读，不能解决幻读（mysql默认）

可串行化：解决以上

 

JUC

volatile关键字

内存可见性问题：当多个线程操作共享数据时，彼此不可见。

作用：当多个线程操作共享数据时，可以保证内存中的数据可见。

相较于synchronized是一种较为轻量级的同步策略

区别

1.volatile 不具备互斥性  多个线程都可以访问共享数据（数据在主存中）

2.volatile 不能保证变量的原子性

在什么情况下volatile能够保证线程安全 ？

1.运算结果并不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。

2.变量不需要与其他状态变量共同参与不变约束。？？？？？？？？？？？？

应用场景：单例模式

 

原子性：

原子变量 java.util.concurrent.atomic包下提供了常用的原子变量

　　1.volatile修饰，保证了内存可见性

　　2.CAS算法保证了数据的原子性

　　　　cas算法是硬件对于并发操作共享数据的支持

CAS：

1.操作数：内存值V  预估值A  更新值B ：只有V==A时，V=B，否则不做任何操作。

2.比同步锁的效率高很多，因为一次尝试失败后，不会放弃cpu资源，而是继续尝试。

3.缺点：手写代码较多。

4.使用方法：

　　private AtomicInteger s=new AtomicInteger();

      s.compareAndSet();

 

 

 concurrentHashMap

锁分段机制（并行+效率高）

是一个线程安全的哈希表，采用锁分段代替hashtable的独占锁，提高性能。

concurrentLevel：分段级别（默认16）

 

jdk1.8以后？？？？？？？？？？？？？？？？？

 

当期望许多线程访问一个给定的collection时：

　　concuerrenthashmap 优于 hashmap

　　concurrentskiplistmap 优于 treemap

　　copyonWriteArraylist （写入并复制）   优于  arraylist

 CountDownLatch闭锁

 在完成某些运算时，只有其他所有线程的运算全部完成，当前运算才会继续执行。

 对线程进行控制，例如，对多个线程任务进行计时。

latch.countDown();每运行完1，减1；

latch.await(); 等到所有线程运算结束，再进行总运算，如电商中不同种类商品销量总统计。

 

创建多线程的方式3：

实现callable接口(可以有返回值，并可以抛出异常)

class threadDemo implements Callable<Integer>{

     public Integer call()  throws Exception{

}

}

执行callable，需要futureTask实现类支持。

 

lock同步锁

解决多线程安全的方法：同步代码块，同步方法，同步锁 lock（显式锁）

方法：通过lock()方法上锁，再通过unlock方法进行释放锁（放在finally）。

 

等待唤醒机制

生产消费者案例

 

线程池

作用：提供了一个线程，队列中保存着所有等待状态的线程，避免了创建与销毁的额外开销，提供响应速度。

体系结构：

java.util.concurrent.Executor 负责线程的使用与调度的根接口

　　ExecutorService 子接口：线程池的主要接口

　　　　ThreadPoolExecutor 线程池的实现类

　　　　ScheduledExecutorService 子接口：负责线程的调度的子接口

　　　　　　ScheduledThreadPoolExecutor 实现类：继承ThreadPoolExecutor ，实现ScheduledExecutorService 

forkJoinPool分支合并框架

大任务分解为小任务，再将结果进行合并。

工作窃取模式：

 

java线程的状态

 

 sleep和wait的区别

1.sleep方法正在执行的线程主动让出CPU资源，在sleep指定时间后cou再回到该线程下继续往下执行，但是并不会释放同步资源锁；

而wait方法是当前线程让自己暂时退出出同步资源锁，只有调用了notify方法，才能让调用了wait方法的线程去参与竞争同步资源锁。

 2.sleep方法可以在任何地方使用，而wait方法只能在同步方法或者同步块中使用。

3.sleep是线程类Thread的方法，到时间自动恢复；而wait是object方法，放弃对象锁，进入等待队列。