并发数据结构:锁、CAS与STM

并发数据结构是指多个线程同时访问同一数据结构时,能够保证数据结构的正确性和并发性的一类数据结构。在多线程编程中,使用并发数据结构可以避免数据竞争和死锁等问题,提高程序的并发性和性能。本文将介绍并发数据结构中的锁、CAS和STM三种机制。

一、锁

是一种最基本的并发控制机制,它通过在共享资源上加锁,使得只有一个线程能够访问该资源。在Java中,锁的实现方式有synchronized关键字和java.util.concurrent包中的Lock接口。锁机制的实现方式是,在访问共享资源的代码块前获取锁,执行完后释放锁。这样,其他线程就不能进入该代码块,直到锁被释放。

锁机制的优点是实现简单,适用于多线程访问同一共享资源的情况。但是,锁机制也存在着一些问题。比如,锁的粒度过大会造成性能问题,因为只有一个线程能够访问该资源,其他线程需要等待锁的释放。此外,锁的粒度过小也会影响性能,因为加锁和释放锁的开销很大。锁机制还存在死锁、饥饿等问题,需要开发人员进行细致的设计和调试。

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树的深度、高度与路径问题

树是一种常用的数据结构,它由节点和边组成,每个节点可以有多个子节点,但只有一个父节点。树的深度、高度与路径问题是树的基本概念,本文将详细介绍它们的定义、计算方法以及应用。

一、树的深度和高度

深度(depth)和高度(height)是描述树的基本概念。深度是指从根节点到某个节点的路径长度,即包含该节点的边数。根节点的深度为0。高度是指从某个节点到叶子节点的最长路径长度,即该节点到叶子节点的最大深度。叶子节点的高度为0。

计算树的深度和高度可以使用递归算法。对于深度,可以递归计算当前节点的父节点的深度加1,直到根节点。对于高度,可以递归计算当前节点的所有子节点的高度加1,取最大值。

以下是深度和高度的计算代码示例:

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通过CAS实现并发控制详解

CAS是一种常见的并发控制机制,它可以用于实现同步、锁和线程安全等功能。CAS全称为Compare and Swap,意为比较并交换。CAS机制的基本思想是,先比较内存中的值是否与预期值相等,如果相等,则将新值写入内存;如果不相等,则继续比较,直到相等为止。CAS机制是一种乐观锁,它在不加锁的情况下实现了并发控制。

CAS机制的实现需要使用原子操作,这些操作是不可分割的,可以保证操作的完整性和一致性。CAS机制通常由三个参数组成:要操作的内存地址、预期值和新值。具体实现过程如下:

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通过STM实现并发控制详解

STM(Software Transactional Memory,软件事务内存)是一种并发控制技术,用于解决多线程并发访问共享数据时的竞争问题。STM可以提供一种简单、安全、高效的并发控制方式,使得程序员可以集中精力于业务逻辑的实现,而不必考虑并发控制的细节。

STM的核心思想是将并发访问共享数据的操作封装成事务,类似于数据库中的事务概念。事务是一组原子操作,要么全部执行成功,要么全部回滚,保证了数据的一致性和可靠性。在STM中,事务可以看作是一个逻辑上的执行单元,包含了一系列对共享数据的读取和写入操作。

STM的并发控制主要涉及以下几个方面:

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Tomcat如何配置404页面

要配置Tomcat的404页面,请按照以下步骤操作:

  1. 创建一个自定义的404页面,例如404.html
  2. 将该页面放置在Tomcat的webapps目录下,例如放置在webapps/ROOT目录下。
  3. 打开Tomcat的conf目录下的web.xml文件,找到以下代码:
  4. <error-page> <error-code>404</error-code> <location>/404.html</location> </error-page>
  5. 将以上代码复制到web.xml文件中的<web-app>标签内,并将/location标签中的“/404.html”修改为你自己的404页面路径。
  6. 保存web.xml文件并重新启动Tomcat服务器。

现在,当用户访问Tomcat中不存在的页面时,将会显示你自定义的404页面。

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深入浅出:图的遍历算法

图是一种非常常见的数据结构,它由节点和边组成,用于描述各种现实世界中的事物和关系。在图中,节点可以表示物体,边则表示它们之间的联系。图的遍历算法是一种用于访问图中所有节点和边的方法。本文将介绍图的遍历算法的概念、分类和实现。

一、图的遍历算法概述

图的遍历算法是一种用于访问图中所有节点和边的方法。它的基本思想是从一个起始节点开始,按照一定的规则访问与之相邻的节点,并标记已经访问过的节点,直到遍历完所有节点为止。图的遍历算法可以分为两类:深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。

深度优先搜索是一种先访问深度较深的节点的遍历算法,它通过递归或栈的方式实现。具体操作是从起始节点开始,访问一个相邻节点后,再访问该节点的一个相邻节点,直到到达最深处。然后回溯到上一个节点,继续访问其它相邻节点。

广度优先搜索是一种先访问深度较浅的节点的遍历算法,它通过队列的方式实现。具体操作是从起始节点开始,访问所有相邻节点,然后访问它们的相邻节点,直到遍历完所有节点。

二、深度优先搜索算法实现

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树的应用之——哈夫曼编码

哈夫曼编码是一种可变长度编码,是一种用于无损数据压缩的算法。它是由David A. Huffman在1952年提出的。哈夫曼编码是将频率较高的字符用较短的编码,频率较低的字符用较长的编码,从而实现对数据的压缩。

哈夫曼编码的核心思想是根据字符出现的频率来构建一棵二叉树,然后将每个字符与其对应的编码映射起来。在哈夫曼编码中,每个字符都有一个唯一的编码,且没有一个编码是另一个编码的前缀,这种编码被称为前缀编码。

构建哈夫曼树的过程如下:

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Tomcat控制台实时查看日志

在Linux操作系统下,我们常用sh stratrup.sh来启动Tomcat。

你会发现,并没有出现Cosole,就是在Windows下启动时,那个CMD窗口,一些调试信息和Log通常会打印在这里。这个Cosole对于一个开发人员来说,可以说是至关重点,因为有调试信息在里面嘛,没有了这个,根本不知道发生了什么事情,当然你可以查看log,但是不实时。

用tail命令可以实现查看log日志,命令如下:

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tail -f %tomcat%/logs/catalina.out

%tomcat%是tomcat安装路径。

tail是查看文件一个命令,-f表示实时去取这个文件,常用于监控日志。

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C语言中的异常处理:如何避免程序崩溃

在编写C语言程序时,经常会遇到程序崩溃的情况。这种情况很难调试,因为它不会给出有用的错误消息。为了避免程序崩溃,C语言提供了异常处理机制。在本文中,我们将介绍C语言中的异常处理机制,并探讨如何使用它来避免程序崩溃。

什么是异常处理?

异常处理是一种在程序中处理错误的机制。当程序运行时,如果遇到错误,异常处理机制会捕获错误并采取适当的行动。例如,如果您的程序试图访问一个不存在的文件,异常处理机制将捕获这个错误并告诉您发生了什么。

C语言中的异常处理

C语言中的异常处理机制称为“信号”。信号是一种在程序中处理错误的机制。当程序遇到错误时,它将向操作系统发送一个信号。操作系统将捕获这个信号并采取适当的行动。

C语言中有许多不同的信号。以下是一些常见的信号:

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如何在C语言中进行内存管理

在C语言中,内存管理是非常重要的一部分。由于C语言没有自动垃圾回收机制,程序员需要手动管理内存,否则会出现内存泄漏等问题。本文将介绍C语言中的内存管理方法,以及如何避免内存泄漏等问题。

内存分配与释放

在C语言中,我们可以使用malloc函数来动态地分配内存。malloc函数的原型如下:

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void *malloc(size_t size);

其中,size参数表示要分配的内存大小,返回值为分配的内存的首地址。例如,下面的代码分配了一个大小为10的整型数组:

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int *array = (int *)malloc(10 * sizeof(int));

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