Java における SimpleDateFormat のスレッド安全性問題と解決策
Java 開発において、日付や時刻の処理は頻繁に行われる作業です。SimpleDateFormat クラスはかつて広く利用されてきましたが、マルチスレッド環境下での使用には重大なリスクが存在します。本稿では、なぜこのクラスがスレッドセーフではないのか、その根本原因を解明し、高并发環境における適切な対策方法を解説します。
スレッド安全性の問題を再現する
単一スレッドで ...
9月11日 21:04 投稿
Java並行処理 - CAS操作、アトミッククラス、ABA問題、Callableインタフェース、ReentrantLock
CAS操作の概要
CAS（Compare-And-Swap）は並行処理における重要な非ブロッキングアルゴリズムであり、データ整合性を保ちながらスレッドの効率的な実行を実現します。この操作はCPU命令レベルで実装されており、アトミックな特性を持っています。
CASプロセスでは、メモリ上の値が期待値と一致するか確認し、一致すれば新しい値に置換します。不一致の場合は操作が失敗しま ...
9月6日 07:47 投稿
ReentrantLockの内部原理とAQSの詳細解説
JUCにおけるAQSの構造
AQS（AbstractQueuedSynchronizer）は同期器であり、JUCの基礎ツールクラスです。ReentrantLockのロック取得はAQSを使用するため、まずAQSの全体構造を解説します。具体的な操作手法はReentrantLockの解説で説明します。
AQSのデータ構造
// AQSキュー先頭ノード
private transient volatile Node head;
// AQSキュー末尾ノード
private transient ...
8月13日 08:13 投稿
Javaにおけるスレッドの実装と同期制御
Javaでは、複数のタスクを並行して実行するためにスレッド（Thread）が重要な役割を果たします。プロセスはアプリケーションの実行単位であり、その内部で複数のスレッドが独立して動作することで、効率的なリソース利用と応答性の向上が可能になります。
プロセスとスレッドの関係
プロセスは、メモリ上にロードされたプログラムの実行インスタンスです。一つのプロセス ...
7月25日 03:31 投稿
マルチスレッド環境におけるスレッドセーフの実現方法
映画館のチケット販売システムを例に、スレッドセーフな処理の3つの方法を解説します。100席ある映画のチケット販売をシミュレートします。
基本的な実装と問題点
まずはスレッドセーフではない基本的な実装です:
public class TicketSales implements Runnable {
private int remainingSeats = 100;
public void run() {
while(true) {
...
7月21日 01:34 投稿
Druid接続プールのソース解析
1. Druidの使用
Druidは、Alibabaが開発した高性能なデータソース接続プールです。
1.1. Spring BootプロジェクトへのDruid統合
1.1.1. Maven依存関係の設定
<!-- Druid依存関係 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid</artifactId>
<version>1.0.15</version>
</depen ...
7月19日 21:21 投稿
Javaの並行処理ライブラリにおける読込専用ロックReentrantReadWriteLockの仕組み
序論
これまでに解析したReentrantLockやSynchronizedは排他的ロックであり、一度に一つのスレッドしかリソースへのアクセスを許可しません。しかし、特定の状況では複数のスレッドが同時にリソースを読み込むことは可能だが、書き込みは一つのスレッドのみ許可する必要がある場合があります。このようなケースにおいて、ReentrantLockおよびSynchronizedは対応できません ...
7月19日 01:33 投稿
Javaのスレッド同期：ReentrantLockとsynchronizedキーワードの実装
第14章 コンカレンシー
スレッド同期
マルチスレッド環境における実行の不確定性問題を解決するため、スレッド同期メカニズムが導入されます。これにより、あるスレッドが特定のメソッドを使用中は、他のスレッドは待機状態になります。
Javaでマルチスレッド同期問題を解決する方法は主に2つあります：
Java SE 5.0で導入されたReentrantLockクラス
共有メモリのクラ ...
6月27日 21:56 投稿
ブロッキングキューの仕組みと実装
生産者・消費者パターン
生産者と消費者は設計パターンの一つであり、このパターンでは両者が直接通信せず、共通のコンテナ（例：キュー）を介してやりとりを行うことによって、強結合を回避する。
生産者はデータを生成し、それをコンテナに投入するだけで、消費側の処理完了を待つ必要がない。
一方で、消費者はコンテナからデータを取り出すのみで、生産者と直接連携す ...
6月13日 17:23 投稿
ReentrantLock の内部実装と AQS に基づくロック機構の詳細
Java の ReentrantLock は、AbstractQueuedSynchronizer（AQS）を基盤として実装されており、排他ロック（排他モード）を提供する同期ツールである。AQS では、スレッドの待ち状態を管理するために双方向連結リストが使用される。そのノード構造は以下の通り：
static final class Node {
volatile int waitStatus;
volatile Node prev;
volatile Node next;
...
6月8日 16:35 投稿