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项目 更喜欢并发实用程序来等待和通知

时间:2025-01-07 20:36:43 451浏览 收藏

怎么入门文章编程?需要学习哪些知识点?这是新手们刚接触编程时常见的问题;下面golang学习网就来给大家整理分享一些知识点,希望能够给初学者一些帮助。本篇文章就来介绍《项目 更喜欢并发实用程序来等待和通知》,涉及到,有需要的可以收藏一下

Java并发编程:高效利用java.util.concurrent

自Java 5以来,java.util.concurrent包提供了强大的并发工具,替代了复杂的手动等待/通知机制,提升了代码安全性、易用性和效率。本文将探讨该包中的核心组件及其应用。

java.util.concurrent的核心组件

该包主要包含以下几类并发实用程序:

  • 执行器框架 (Executor Framework): 用于线程管理,在第80条中有所介绍。
  • 并发集合 (Concurrent Collections): 提供了线程安全的ListQueueMap等标准集合的实现。
  • 同步器 (Synchronizers): 用于协调线程间的操作,包括CountDownLatchSemaphoreCyclicBarrierExchangerPhaser

并发集合:高效的线程安全

并发集合的特点在于其内部同步机制,确保了高性能的同时避免了竞争条件。 原子操作,例如putIfAbsent,进一步增强了安全性及可用性。 例如,使用ConcurrentHashMap实现线程安全的Map:

Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
String result = map.putIfAbsent("key", "value");
if (result == null) {
    System.out.println("Value inserted.");
} else {
    System.out.println("Key already exists with value: " + result);
}

并发集合显著提升了性能,并替代了传统的Collections.synchronizedMap()等方法。

同步器:精细的线程协调

同步器用于协调多个线程间的执行顺序和资源访问。 常见的同步器包括:

  • CountDownLatch:一次性屏障,用于等待多个线程完成任务。
  • Semaphore:控制对共享资源的访问权限。
  • CyclicBarrier:可重用的屏障,用于同步多个线程在特定点汇合。
  • Phaser:更高级的动态线程同步机制。

案例:使用CountDownLatch进行并发计时

以下代码演示如何使用CountDownLatch测量多个线程同时执行的时间:

public static long time(Executor executor, int concurrency, Runnable action) throws InterruptedException {
    CountDownLatch ready = new CountDownLatch(concurrency);
    CountDownLatch start = new CountDownLatch(1);
    CountDownLatch done = new CountDownLatch(concurrency);

    for (int i = 0; i < concurrency; i++) {
        executor.execute(() -> {
            try {
                ready.countDown(); // Signal ready
                start.await();     // Wait for start signal
                action.run();
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            } finally {
                done.countDown(); // Signal done
            }
        });
    }

    ready.await();   // Wait for all threads to be ready
    long startTime = System.nanoTime();
    start.countDown(); // Trigger start
    done.await();     // Wait for all threads to finish
    return System.nanoTime() - startTime;
}

代码使用了三个CountDownLatchready表示线程准备就绪,start用于发出开始信号,done用于指示所有线程完成。 System.nanoTime()用于精确计时。

等待/通知机制的现代实践

等待/通知机制主要用于维护遗留代码。 其最佳实践包括:

  1. 使用循环调用wait():避免虚假唤醒。
synchronized (lock) {
    while (!condition) {
        lock.wait();
    }
}
  1. 在等待前后检查条件。
  2. 优先使用notifyAll()而非notify()

结论

java.util.concurrent包提供了高效且安全的并发工具,应优先于手动等待/通知机制。 选择合适的并发集合和同步器可以显著提升代码的可读性、安全性以及性能。

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今天关于《项目 更喜欢并发实用程序来等待和通知》的内容介绍就到此结束,如果有什么疑问或者建议,可以在golang学习网公众号下多多回复交流;文中若有不正之处,也希望回复留言以告知!

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