Was sind die besten Praktiken für Multithreading und Parallelität in Java?

Was sind die Best Practices für Multithreading und Parallelität in Java? Hier sind einige Best Practices:

• Bevorzugung der Unveränderlichkeit: Unveränderliche Objekte sind von Natur aus fadenfreundlich. Sie können nach der Erstellung nicht modifiziert werden, wodurch die Notwendigkeit von Synchronisationsmechanismen beseitigt werden kann. Verwenden Sie das Schlüsselwort endgültig für Felder, um die Unveränderlichkeit nach Möglichkeit durchzusetzen. ConcurrentLinkedQueue . Diese Sammlungen sind so konzipiert, dass der gleichzeitige Zugang effizient und sicher verarbeitet wird, wodurch die Bedarf an manueller Synchronisation beseitigt wird. Reduzieren Sie die Anzahl der gemeinsam genutzten Variablen und verwalten Sie den Zugriff auf sie mithilfe von Synchronisationsmechanismen sorgfältig verwalten. Vermeiden Sie übermäßige Verriegelung, da es zu Leistungs Engpässen führen kann. Bevorzugen Sie feinkörnige Verriegelung zu grobkörnigem Sperren, wann immer es sich um machbar befindet. Klassen bieten effiziente atomare Operationen ohne den Overhead der expliziten Synchronisation. Verwenden Sie Tools wie statische Analyse -Tools oder Thread -Debugging -Tools, um diese Probleme frühzeitig im Entwicklungsprozess zu identifizieren und zu beheben. Das Verständnis des Speichermodells ist entscheidend für das Schreiben korrekter gleichzeitiger Programme. Beachten Sie Konzepte wie vor Ort, vor denen Beziehungen und Gedächtnisbarrieren vorhanden sind. Verwenden Sie Techniken wie Junit und Mocking Frameworks, um verschiedene Fadenwechselwirkungen zu testen. So vermeiden Sie sie:
  • Rennbedingungen: Rennbedingungen treten auf, wenn mehrere Threads zugreifen und gemeinsame Ressourcen ohne ordnungsgemäße Synchronisation ändern, was zu unvorhersehbaren Ergebnissen führt. Verwenden Sie geeignete Synchronisationsmechanismen, um Rassenbedingungen zu verhindern. Sorgfältiges Ressourcenmanagement und das Vermeiden von kreisförmigen Abhängigkeiten sind entscheidend, um Deadlocks zu verhindern. Sorgfältiges Design und das Vermeiden von übermäßig reaktivem Code können dazu beitragen, die Lebensunterlagen zu mildern. Priorisieren Sie die Threads angemessen und verwenden Sie faire Verriegelungsmechanismen, um Hunger zu vermeiden. Verwenden Sie geeignete Synchronisationsmechanismen und unveränderliche Objekte, um Datenbeschäftigung zu verhindern. Minimieren Sie den Kontextschalter, indem Sie Ihren Code optimieren und effiziente Synchronisationstechniken verwenden. Stellen Sie eine ordnungsgemäße Handhabung von Threadlocal Variablen sicher. Hier sind einige Schlüsselstrategien:
    • Ressourcenordnung: eine konsistente Reihenfolge für den Erwerb von Ressourcen festlegen. Wenn mehrere Themen dieselben Ressourcen erwerben müssen, sollten sie sie immer in derselben Reihenfolge erwerben. Dies verhindert kreisförmige Abhängigkeiten, die zu Deadlocks führen können. Wenn ein Thread innerhalb einer bestimmten Zeit keine Ressource erwerben kann, kann er sich später zurückziehen und wiederholen, wodurch das Risiko von Deadlocks verringert wird. Wenn das Schloss nicht verfügbar ist, kann der Thread mit alternativen Aktionen fortgesetzt werden, anstatt auf unbestimmte Zeit zu warten. Ein Ressourcenpool ermöglicht es mehreren Threads, eine begrenzte Anzahl von Ressourcen zu teilen, die Leistung zu verbessern und das Risiko von Deadlocks zu verringern. Obwohl es schwierig ist, perfekt zu implementieren, kann das frühzeitige Erkennen von Deadlocks dazu beitragen, ihre Auswirkungen zu mildern. Einige JVM -Tools und -Bibliotheken bieten Deadlock -Erkennungsfunktionen. Feinkörnige Verriegelung, bei denen Schlösser nur für die minimale notwendige Zeit gehalten werden, verringert das Risiko von Deadlocks und verbessert die Parallelität. Verwenden Sie Schließlich Blöcke oder try-with-resources Anweisungen, um die Ressourcenfreigabe zu gewährleisten, selbst bei Ausnahmen. Dienstprogramme

      Java bietet eine Reihe von Parallelitätsversorgungsunternehmen mit jeweils ihre Stärken und Schwächen. Die Auswahl des richtigen Dienstprogramms hängt von Ihren spezifischen Anforderungen ab. Sie repräsentieren einzelne Einheiten der Ausführung. Manuelles Verwalten von Themen kann jedoch komplex und fehleranfällig sein. Verwenden Sie Threads nur dann direkt, wenn eine feinkörnige Steuerung unbedingt erforderlich ist. Es vereinfacht die Erstellung, das Management und die Lebenszyklus -Kontrolle von Threads. ExecutorService stellt Methoden zum Senden von Aufgaben und zum Verwalten eines Pools von Worker -Threads bereit. Verwenden Sie Executors für die meisten Multithread -Anwendungen. Verschiedene Executor -Typen (z. B. threadpoolexecutor , teplanedThreadpoolexecutor , gabeljoinpool ) bieten verschiedene Funktionen für verschiedene Szenarien an. ThreadPoolexecutor ist sehr konfigurierbar und ermöglicht eine präzise Steuerung über Thread -Poolgröße und Warteschlangenstrategien. afulledThreadpoolexecutor eignet sich für die Planung von Aufgaben, die zu bestimmten Zeiten oder Intervallen ausgeführt werden sollen. forkjoinpool ist für Divide-and-Conquer-Algorithmen optimiert. Verwenden Sie diese Sammlungen, wenn Sie mit gemeinsam genutzten Datenstrukturen in einer Multithread-Umgebung umgehen. Ressourcen. Verwenden Sie sie, wenn Sie eine feinkörnige Kontrolle über die Synchronisation und Koordination von Thread benötigen. Future repräsentiert das Ergebnis einer asynchronen Berechnung, sodass Sie nach Abschluss nach dem Fertigstellung und dem späteren Ergebnis suchen können. CompleteableFuture erweitert Future und bietet erweiterte Funktionen für das Komponieren asynchroner Vorgänge. Verwenden Sie Future und complumableFuture beim Umgang mit asynchronen Aufgaben und dem Vermeiden Sie es, den Haupt -Thread zu blockieren. Verwenden Sie Threads nur dann direkt, wenn sie unbedingt erforderlich sind, und verwenden Sie gleichzeitige Sammlungen und Synchronisationsprimitive angemessen, um gemeinsam genutzte Ressourcen zu verwalten und Probleme mit Parallelität zu verhindern. Betrachten Sie Future und complumableFuture für asynchrone Operationen.

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