Quels sont les modèles et conceptions de concurrence courants dans la programmation simultanée Java ?

La programmation simultanée Java fournit une variété de modèles et de conceptions, notamment des verrous, des variables atomiques, des sémaphores, des barrières et une publication-abonnement, pour aider à écrire des applications simultanées robustes, évolutives et performantes. La conception simultanée comprend des pools de threads, des collections simultanées, des structures de données sans verrou, une programmation réactive et des verrous distribués pour optimiser le traitement simultané. Un cas pratique consiste à utiliser des pools de threads et des files d'attente simultanées pour gérer un grand nombre de requêtes. Cet exemple montre comment utiliser l'API de concurrence Java pour optimiser l'efficacité du traitement des requêtes.

Modèles et conceptions de concurrence courants dans la programmation simultanée Java

La programmation simultanée implique l'écriture de code afin que plusieurs tâches puissent s'exécuter en même temps. Java fournit une variété de modèles et de conceptions de concurrence qui aident les développeurs à concevoir des applications simultanées robustes, évolutives et performantes.

Mode simultané

1. Lock - Garantissez un accès exclusif aux données partagées et évitez les conditions de concurrence.

2. Variables atomiques - Fournissez des variables thread-safe pour empêcher différents threads de modifier la même valeur en même temps.

3. Sémaphore - Limiter le nombre de threads pouvant accéder simultanément à une ressource partagée.

4. Barrière - Synchronisez les threads pour vous assurer qu'ils atteignent tous un certain point avant de poursuivre l'exécution.

5. Publier-Abonnez-vous - Permet aux éditeurs de publier des événements de manière asynchrone et aux abonnés de recevoir ces événements selon leurs besoins.

Concurrency Design

1. Thread Pool - Gérez la création et la destruction de threads pour améliorer les performances et l'évolutivité.

2. Collections simultanées - Fournit des collections thread-safe, permettant un stockage et une récupération sécurisés des données dans des environnements multithread.

3. Structure de données sans verrouillage - Utilisez des opérations atomiques pour assurer la sécurité des threads et éviter les frais généraux liés à l'utilisation de verrous.

4. Programmation réactive - Concentrez-vous sur la gestion des flux d'événements asynchrones au lieu d'utiliser le blocage des E/S.

5. Verrous distribués - Coordonnent les accès simultanés dans les systèmes distribués et sont utilisés pour gérer les ressources partagées sur plusieurs serveurs.

Exemple pratique : utilisation de pools de threads et de files d'attente simultanées

Considérons une application qui gère un grand nombre de requêtes. Nous pouvons utiliser des pools de threads et des files d'attente simultanées pour optimiser le traitement des requêtes simultanées :

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ThreadPoolExample {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建一个固定大小为 4 的线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);

        // 创建一个无界的并发队列
        LinkedBlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<>();

        // 向队列中添加请求任务
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            queue.offer(() -> {
                // 执行请求处理
                System.out.println("执行请求：" + i);
            });
        }

        // 提交队列中的任务到线程池
        executorService.submit(queue);

        // 在 5 秒后关闭线程池
        executorService.shutdown();
        executorService.awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

Dans l'exemple, nous avons créé un pool de threads avec 4 threads. Les tâches sont stockées dans une file d'attente simultanée et le pool de threads récupère les tâches de la file d'attente et les exécute en parallèle. Cela rend le traitement des requêtes plus efficace car le thread n'a pas besoin d'attendre la fin d'une tâche avant de commencer à traiter la tâche suivante.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!