Element Bevorzugen Sie Nebenläufigkeitsdienstprogramme zum Warten und Benachrichtigen

Motivation

• Seit Java 5 bietet die Plattform High-Level-Parallelitätsdienstprogramme im java.util.concurrent-Paket.
• Sie ersetzen die manuelle und komplexe Verwendung von Warten und Benachrichtigen.
• Sie sind sicherer und einfacher zu verwenden und verringern die Wahrscheinlichkeit von Fehlern im gleichzeitigen Code.

Parallelitätsdienstprogramme in java.util.concurrent
Gebrauchskategorien:

• Executor Framework: Thread-Management, behandelt in Punkt 80.
• Gleichzeitige Sammlungen: Thread-sichere Implementierungen von Standardsammlungen wie Liste, Warteschlange und Karte.
• Synchronisatoren: Koordination zwischen Threads, einschließlich CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier, Exchanger und Phaser.

Konkurrierende Sammlungen

Eigenschaften:

• Intern synchronisiert für hohe Leistung.
• Sie erlauben keinen Ausschluss konkurrierender Aktivitäten.
• Atomere Operationen wie putIfAbsent erhöhen die Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit. Beispiel: Implementierung einer Thread-sicheren Map:

Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
String result = map.putIfAbsent("key", "value");
if (result == null) {
    System.out.println("Valor inserido.");
} else {
    System.out.println("Chave já existente com valor: " + result);
}

Vorteile:

• Synchronisierte Sammlungen ersetzen (Collections.synchronizedMap).
• Deutliche Verbesserung der Leistung konkurrierender Anwendungen.

Synchronisatoren
Zweck: Koordination zwischen Threads.

Beispiel für gängige Synchronisierer:

• CountDownLatch: Einwegbarriere für die Thread-Koordination.
• Semaphore: Kontrollieren Sie den Zugriff auf freigegebene Ressourcen.
• CyclicBarrier: Synchronisierung an wiederverwendbaren Barrierepunkten.
• Phaser: Erweiterte und dynamische Thread-Synchronisierung.

Praxisbeispiel: Gleichzeitiges Timing mit CountDownLatch
Ziel: Messen Sie die Ausführungszeit mehrerer Threads gleichzeitig.

Implementierung:

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(); // Indica que está pronto
                start.await();     // Aguarda o sinal de início
                action.run();
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            } finally {
                done.countDown(); // Indica que terminou
            }
        });
    }

    ready.await();   // Aguarda todas as threads ficarem prontas
    long startTime = System.nanoTime();
    start.countDown(); // Dispara o sinal de início
    done.await();     // Aguarda todas as threads finalizarem
    return System.nanoTime() - startTime;
}

Hinweise:

• Verwendet drei Latches: bereit (zeigt Bereitschaft an), Start (erster Auslöser) und fertig (Abschluss).
• Verwendet System.nanoTime, um Zeitintervalle genau zu messen.

Aktuelle Praxis mit Warten und Benachrichtigen
Wird nur für die Wartung von Legacy-Code benötigt.
Hauptregeln:

1. Verwenden Sie beim Aufruf von wait immer eine Schleife:

synchronized (lock) {
    while (!condition) {
        lock.wait();
    }
}

1. Testen Sie den Zustand vor und nach dem Warten.
2. Vermeiden Sie die Abhängigkeit von notify, bevorzugen Sie notifyAll.

Fazit

• Verwenden Sie nach Möglichkeit konkurrierende Versorgungsunternehmen.
• Sie machen Code lesbarer, sicherer und effizienter.
• Moderne Alternativen (wie CyclicBarrier oder Phaser) können Warte- und Benachrichtigungsmuster ersetzen

---

Beispiele aus dem Buch

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonElement Bevorzugen Sie Nebenläufigkeitsdienstprogramme zum Warten und Benachrichtigen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!