Java 동시 프로그래밍의 일반적인 동시성 패턴과 디자인은 무엇입니까?

Java 동시 프로그래밍은 잠금, 원자 변수, 세마포어, 장벽, 게시-구독 등 다양한 패턴과 디자인을 제공하여 강력하고 확장 가능하며 성능이 뛰어난 동시 애플리케이션을 작성하는 데 도움이 됩니다. 동시성 설계에는 동시 처리를 최적화하기 위한 스레드 풀, 동시 컬렉션, 잠금 없는 데이터 구조, 반응형 프로그래밍 및 분산 잠금이 포함됩니다. 실용적인 사례는 스레드 풀과 동시 대기열을 사용하여 많은 수의 요청을 처리하는 것입니다. 이 예에서는 Java 동시성 API를 사용하여 요청 처리 효율성을 최적화하는 방법을 보여줍니다.

Java 동시 프로그래밍의 일반적인 동시성 패턴 및 디자인

동시 프로그래밍에는 여러 작업이 동시에 실행될 수 있도록 코드를 작성하는 작업이 포함됩니다. Java는 개발자가 강력하고 확장 가능하며 성능이 뛰어난 동시 애플리케이션을 설계하는 데 도움이 되는 다양한 동시성 패턴과 디자인을 제공합니다.

동시성 모드

1. 잠금 - 공유 데이터에 대한 독점 액세스를 보장하고 경합 상태를 방지합니다.

2. 원자 변수 - 여러 스레드가 동시에 동일한 값을 수정하는 것을 방지하기 위해 스레드로부터 안전한 변수를 제공합니다.

3. Semaphore - 동시에 공유 리소스에 액세스할 수 있는 스레드 수를 제한합니다.

4. Barrier - 실행을 계속하기 전에 스레드가 모두 특정 지점에 도달하도록 동기화합니다.

5. 게시-구독 - 게시자가 이벤트를 비동기적으로 게시할 수 있고 구독자는 필요에 따라 이러한 이벤트를 받을 수 있습니다.

동시성 설계

1. 스레드 풀 - 스레드 생성 및 삭제를 관리하여 성능과 확장성을 향상시킵니다.

2. 동시 컬렉션 - 스레드로부터 안전한 컬렉션을 제공하여 멀티 스레드 환경에서 데이터를 안전하게 저장하고 검색할 수 있습니다.

3. 잠금 없는 데이터 구조 - 원자 연산을 사용하여 스레드 안전성을 달성하고 잠금 사용에 따른 오버헤드를 방지합니다.

4. 반응형 프로그래밍 - 차단 I/O를 사용하는 대신 비동기 이벤트 스트림 처리에 중점을 둡니다.

5. 분산 잠금 - 분산 시스템에서 동시 액세스를 조정하고 여러 서버에서 공유 리소스를 관리하는 데 사용됩니다.

실제 예: 스레드 풀 및 동시 대기열 사용

많은 수의 요청을 처리하는 애플리케이션을 생각해 보세요. 스레드 풀과 동시 대기열을 사용하여 동시 요청 처리를 최적화할 수 있습니다.

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);
    }
}

이 예에서는 4개의 스레드가 있는 스레드 풀을 만들었습니다. 작업은 동시 대기열에 저장되고 스레드 풀은 대기열에서 작업을 가져와 병렬로 실행합니다. 이렇게 하면 스레드가 다음 작업 처리를 시작하기 전에 작업이 완료될 때까지 기다릴 필요가 없기 때문에 요청 처리가 더 효율적이 됩니다.

위 내용은 Java 동시 프로그래밍의 일반적인 동시성 패턴과 디자인은 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!