进程、虚拟内存概念与扩展

进程

操作系统进程相关概念

关键名词

process：一个正在执行程序的实例，包括程序计数器、寄存器、变量的当前值。

critical region：对共享内存进行访问的程序片段

semaphore：可以同时操作共享内存的数目

mutex：两种状态解锁和枷锁

进程线程区别

进程：每个进程都有一个地址空间(存放可执行的程序、程序的数据、程序堆栈)和一个控制线程。

进程	线程
地址空间、全局变量、打开的文件	程序计数器
子进程	寄存器、堆栈
账户信息	状态

进程、线程实现

进程维护一个数据结构：包含进程所必须的先关资源(进程控制块)

线程：内核态、用户态、混合使用

进程通信

pipe(一个命令的输出作为另一个命令的输入) ：shell bash(>ps -e | grep vmware //显示vmware相关进程)

消息传递：kill -signal PID

套接字、共享内存、文件、信号量

进程调度

Cooperative Threads-Scheduling：程序自主控制

Preemptive Threads-Scheduling：优先级队列

Java多线程相关概念

基本的线程机制

定义任务：

implements Runnable

public class LiftOff implements Runnable {
protected int countDown = 10; //Default
private static int taskCount = 0;
private final int id = taskCount++;
public LiftOff(){}
public LiftOff(int countDown) {
this.countDown = countDown;
}
public String status() {
return "#" + id + "(" +
(countDown > 0 ? countDown : "Liftoff!") + ").";
}
@Override
public void run() {
while(countDown-- > 0) {
System.out.print(status());
Thread.yield();
}
System.out.println(id);
}
}

Thread类：使用

new Thread(Runnable object).start()

执行任务。由线程调度器调度执行。

public final static void main(String[] args) {
//new LiftOff().run(); // 通过方法在一个线程内调用

for(int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(new LiftOff()).start();
}
System.out.println("Waiting for LiftOff.");
}

使用Executor执行器

public static final void main(String[] args) {
ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
//Executors.newFixedThreadPool(5);
//Executors.newSingleThreadExecutor();

for(int i=0; i<5; i++) {
exec.execute(new LiftOff());
}

exec.shutdown();
System.out.println("Waiting for LiftOff.");
}

从任务中产生返回值

implements Callable<T>

休眠：

Thread.sleep(100);TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);

优先级：

让步：

yield

共享受限资源

不正确访问时导致资源的竞争冲突。

解决共享资源竞争：

synchronized

、显示灵活的加锁

Lock:new ReentrantLock()

对象

原子性与内存可见性

volatitle

变量和同步加锁

原子类

AtomicInteger, AtomicLong, AtomicReference

临界区·

synchronized(this)

对象同步代码块

在其他对象上加锁

synchronized(object)

线程本地存储

终结任务

统计进入各个门的人数。

阻塞的方法

sleep

wait —— notify、notifyAll(signal,signalAll)

等待输入、输出

获取同步控制方法时锁不可用

线程之间的协作

wait,notify,notifyAll

生产者、消费者：BlockingQueue

线程安全性、对象的共享

race condition：由于不恰当的执行时序而出现不正确的结果。

例如：check-then-act；延迟初始化

解决：

原子变量类如java.util.concurrent.atomic.AtomicLong

内置锁(复合操作):

synchronized

——同步代码块、方法。内置锁的可重入性。

加锁机制既可以确保可见性又能确保原子性；volatile变量只能确保可见性。

//解决并发编程的方案
1、不在线程之间共享该状态变量
2、将状态变量修改为不可变的变量
3、在访问状态变量时使用同步锁

内存

虚拟内存

虚拟内存图解





页面置换算法



关于Linux系统的swap交换空间

各种缓存实现实例

缓存更新的套路

有关采用Filter实现禁用缓存和使用缓存操作实现与分析

Servlet的Filter实现页面缓存

在Servlet Filter中使用Spring容器

SpringMVC通过Redis实现缓存主页

动手写一个并发缓存框架 历程

java java local cache本地缓存的两种实现，一个基于list轮询一个基于timer定时

Redis 缓存 + Spring 的集成示例