


Mettre en cache les structures de données concurrentes dans la technologie de mise en cache Java
Cache la structure des données simultanées dans la technologie de mise en cache Java
Avec l'émergence d'applications complexes, la mise en cache est devenue un élément indispensable des grands systèmes. Il existe de nombreuses structures de données simultanées en cache dans la technologie de mise en cache Java, telles que ConcurrentHashMap, ConcurrentSkipListMap, ConcurrentLinkedQueue, etc. Dans cet article, nous expliquerons ces structures de données en détail.
ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap est une carte de hachage simultanée dans le cadre de collection Java. La couche inférieure est basée sur le mécanisme de verrouillage de segmentation, qui implémente des opérations simultanées multithread et garantit la cohérence et la sécurité des données.
La carte dans ConcurrentHashMap est divisée en plusieurs segments (segments de verrouillage), et chaque objet Segment protège une partie des données. Lorsqu'un thread occupe un certain segment, d'autres threads peuvent accéder à d'autres segments, obtenant ainsi un accès simultané élevé.
ConcurrentSkipListMap
ConcurrentSkipListMap est une table de mappage ordonnée simultanée dans le cadre de collection Java. Elle implémente des opérations simultanées multithread basées sur la structure de données de la table de saut et peut prendre en charge des opérations de lecture et d'écriture à haute concurrence.
La liste de sauts est une structure de données basée sur une liste chaînée qui s'étend sur plusieurs nœuds lors de la recherche d'éléments, améliorant ainsi l'efficacité de la recherche de données. Dans le même temps, la structure de données basée sur les listes de sauts présente également les caractéristiques d'une concurrence élevée, de sorte que ConcurrentSkipListMap est également devenue une structure de données concurrente efficace.
ConcurrentLinkedQueue
ConcurrentLinkedQueue est une file d'attente de liste chaînée simultanée dans le cadre de collection Java. Cette structure de données n'a aucune opération de blocage telle que des verrous et des synchroniseurs. Elle permet un accès aux données à haute concurrence basée sur des technologies telles que "CAS + spin". .
ConcurrentLinkedQueue est différent de BlockingQueue, qui est une file d'attente de blocage basée sur un verrouillage. Dans un environnement multithread, ConcurrentLinkedQueue peut garantir la cohérence et la sécurité des données et convient aux scénarios de lecture et d'écriture à haute concurrence.
Conclusion
Il existe de nombreux types de structures de données simultanées en cache dans la technologie de cache Java. Lorsque vous les utilisez, vous devez choisir la structure de données appropriée en fonction du scénario spécifique. Pour les scénarios où il y a beaucoup de lectures et peu d'écritures, vous pouvez choisir des implémentations de tables de hachage telles que ConcurrentHashMap ; pour les scénarios où la lecture et l'écriture sont fréquentes, vous pouvez choisir des implémentations de listes ordonnées telles que ConcurrentSkipListMap pour l'implémentation de structures de données telles que des files d'attente, vous pouvez choisir des structures de liste chaînée telles que ConcurrentLinkedQueue.
En général, la structure des données simultanées du cache dans la technologie de cache Java joue un rôle très important dans la construction d'un système efficace et à haute concurrence, et elle doit être sélectionnée en fonction de scénarios spécifiques pendant le développement.
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Les techniques de concurrence et de multithreading utilisant les fonctions Java peuvent améliorer les performances des applications, notamment en suivant les étapes suivantes : Comprendre les concepts de concurrence et de multithreading. Tirez parti des bibliothèques de concurrence et multithread de Java telles que ExecutorService et Callable. Pratiquez des cas tels que la multiplication matricielle multithread pour réduire considérablement le temps d'exécution. Profitez des avantages d’une vitesse de réponse accrue des applications et d’une efficacité de traitement optimisée grâce à la concurrence et au multithreading.

La concurrence et les coroutines sont utilisées dans la conception GoAPI pour : Traitement hautes performances : traiter plusieurs requêtes simultanément pour améliorer les performances. Traitement asynchrone : utilisez des coroutines pour traiter des tâches (telles que l'envoi d'e-mails) de manière asynchrone, libérant ainsi le thread principal. Traitement des flux : utilisez des coroutines pour traiter efficacement les flux de données (tels que les lectures de bases de données).

Les transactions garantissent l'intégrité des données de la base de données, y compris l'atomicité, la cohérence, l'isolation et la durabilité. JDBC utilise l'interface Connection pour assurer le contrôle des transactions (setAutoCommit, commit, rollback). Les mécanismes de contrôle de concurrence coordonnent les opérations simultanées, à l'aide de verrous ou d'un contrôle de concurrence optimiste/pessimiste pour obtenir une isolation des transactions afin d'éviter les incohérences des données.

Les tests unitaires des fonctions simultanées sont essentiels car cela permet de garantir leur comportement correct dans un environnement simultané. Des principes fondamentaux tels que l'exclusion mutuelle, la synchronisation et l'isolement doivent être pris en compte lors du test de fonctions concurrentes. Les fonctions simultanées peuvent être testées unitairement en simulant, en testant les conditions de concurrence et en vérifiant les résultats.

Fonctions et caractéristiques du langage Go Le langage Go, également connu sous le nom de Golang, est un langage de programmation open source développé par Google. Il a été initialement conçu pour améliorer l'efficacité et la maintenabilité de la programmation. Depuis sa naissance, le langage Go a montré son charme unique dans le domaine de la programmation et a reçu une large attention et reconnaissance. Cet article approfondira les fonctions et caractéristiques du langage Go et démontrera sa puissance à travers des exemples de code spécifiques. Prise en charge native de la concurrence Le langage Go prend automatiquement en charge la programmation simultanée, qui est implémentée via les mécanismes goroutine et canal.

Les classes atomiques sont des classes thread-safe en Java qui fournissent des opérations ininterrompues et sont cruciales pour garantir l'intégrité des données dans des environnements concurrents. Java fournit les classes atomiques suivantes : AtomicIntegerAtomicLongAtomicReferenceAtomicBoolean Ces classes fournissent des méthodes pour obtenir, définir et comparer des valeurs afin de garantir que l'opération est atomique et ne sera pas interrompue par des threads. Les classes atomiques sont utiles lorsque vous travaillez avec des données partagées et évitez la corruption des données, comme la gestion de compteurs partagés pour les accès simultanés.

Les problèmes de blocage dans les environnements multithread peuvent être évités en définissant un ordre de verrouillage fixe et en acquérant les verrous de manière séquentielle. Définissez un mécanisme de délai d'attente pour abandonner l'attente lorsque le verrou ne peut pas être obtenu dans le délai spécifié. Utilisez l’algorithme de détection des blocages pour détecter l’état de blocage des threads et prendre des mesures de récupération. Dans des cas pratiques, le système de gestion des ressources définit un ordre de verrouillage global pour toutes les ressources et force les threads à acquérir les verrous requis afin d'éviter les blocages.

La bibliothèque de concurrence Java fournit une variété d'outils, notamment : Pool de threads : utilisé pour gérer les threads et améliorer l'efficacité. Verrouillage : utilisé pour synchroniser l'accès aux ressources partagées. Barrière : utilisée pour attendre que tous les threads atteignent un point spécifié. Opérations atomiques : unités indivisibles, assurant la sécurité des threads. File d'attente simultanée : file d'attente thread-safe qui permet à plusieurs threads de fonctionner simultanément.
