다중 스레드 환경에서 Java I/O 스트림은 어떻게 사용됩니까?

다중 스레드 환경에서 Java I/O 스트림을 사용할 때는 스레드 안전성을 고려해야 합니다. 1. I/O 작업을 동기화합니다. 2. 스레드 로컬 변수를 사용하여 독립적인 I/O를 제공합니다. 3. 여러 I/O 작업을 처리해야 하는 상황에서는 동시 대기열을 사용할 수 있습니다. 한 스레드는 해당 작업을 대기열에 넣고 다른 스레드는 이를 대기열에서 꺼내 실행합니다.

멀티 스레드 환경에서 Java I/O 스트림 사용

머리말

멀티 스레드 환경에서 Java I/O 스트림을 사용하려면 스레드 안전 문제에 특별한 주의가 필요합니다. 데이터 손상이나 불일치가 발생합니다. 이 기사에서는 멀티스레딩에서 I/O 스트림의 올바른 사용법을 살펴보고 실제 사례를 통해 이를 보여줍니다.

동기화

스레드 안전성을 보장하는 가장 간단한 방법은 I/O 작업을 동기화하는 것입니다. 동일한 파일과 관련된 읽기 및 쓰기 작업의 경우 다음 코드 블록을 사용하여 동기화합니다.

synchronized (file) {
  // 读写操作
}

Thread 지역 변수

또 다른 방법은 Thread 지역 변수(ThreadLocal)를 사용하는 것입니다. 각 스레드는 I/O 개체의 별도 복사본을 제공합니다. 이러한 방식으로 각 스레드는 다른 스레드와 충돌하지 않고 자신의 I/O 개체에 안전하게 액세스할 수 있습니다. ThreadLocal)，为每个线程提供 I/O 对象的单独副本。这样，每个线程都可以安全地访问自己的 I/O 对象，而不会与其他线程产生冲突：

public class IOUtil {

  private static final ThreadLocal<BufferedInputStream> inputStream = new ThreadLocal<>();

  public static BufferedInputStream getInputStream(String fileName) {
    synchronized (inputStream) {
      BufferedInputStream stream = inputStream.get();
      if (stream == null) {
        stream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(fileName));
        inputStream.set(stream);
      }
      return stream;
    }
  }

}

并发队列

对于需要处理多个 I/O 操作的情况，可以使用并发队列（BlockingQueue

public class FileProcessor implements Runnable {

  private BlockingQueue<String> fileQueue;

  @Override
  public void run() {
    while (!fileQueue.isEmpty()) {
      String fileName = fileQueue.take();
      try (BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {
        // 处理文件
      } catch (IOException e) {
        // 处理异常
      }
    }
  }

}

Concurrent Queue

여러 I/O 작업을 처리해야 하는 상황에서는

동시 대기열을 사용할 수 있습니다. (BlockingQueue). 각 스레드는 I/O 작업을 대기열에 넣을 수 있으며 다른 스레드는 대기열에서 해당 작업을 가져와 다음 작업을 수행할 수 있습니다.

import java.io.*;
import java.util.concurrent.*;

public class MultiThreadRead {

  private static final String FILE_NAME = "test.txt";
  private static final int NUM_THREADS = 4;

  public static void main(String[] args) {
    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(NUM_THREADS);
    BlockingQueue<String> fileQueue = new ArrayBlockingQueue<>(NUM_THREADS);

    try (BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(FILE_NAME))) {
      String line;
      while ((line = in.readLine()) != null) {
        fileQueue.put(line);
      }
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }

    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
      executor.execute(new FileProcessor(fileQueue));
    }

    executor.shutdown();
  }

}

실용 사례

🎜시나리오: 🎜여러 스레드가 동시에 콘솔에 출력됩니다. 🎜🎜🎜구현: 🎜🎜rrreee

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