在Java中使用繁忙旋轉作為等待策略

在 Java 程式設計的動態世界中，實現最佳效能通常是開發人員的中心目標。在這個領域，不同的等待策略（包括忙旋轉）可以發揮關鍵作用。本文旨在詳細了解 Java 中作為等待策略的繁忙旋轉、其重要性以及如何有效利用它。

了解等待策略

在並發程式設計中，等待策略決定執行緒在沒有可用工作時應如何等待。不同的等待策略會極大地影響並發應用程式的效能。一種常用的方法是阻塞，其中執行緒放棄其處理器時間並進入睡眠狀態，直到有新的工作可用。但是，喚醒休眠執行緒可能需要花費大量時間，從而導致延遲敏感應用程式的效能下降。這就是繁忙旋轉發揮作用的地方。

忙旋轉解釋

忙旋轉是一種等待策略，其中執行緒不斷循環（或「旋轉」）直到工作可用。此策略避免了執行緒喚醒帶來的延遲，但以更高的 CPU 使用率為代價。繁忙旋轉最適合低延遲、高效能應用程序，其中工作等待時間通常小於使線程休眠並喚醒它的成本

在 Java 中，您可以建立一個簡單的繁忙自旋循環，如下所示 -

while (!workAvailable()) {
   Thread.onSpinWait();
}

這裡，workAvailable() 是一個檢查執行緒是否有工作的方法。如果沒有可用的工作，線程將呼叫 Thread.onSpinWait()，這向 JVM 提示它處於繁忙的自旋循環中。

Java 中的 Thread.onSpinWait() 方法

Java 9 引入了 Thread.onSpinWait() 方法，該方法是專門為繁忙旋轉而設計的。當執行緒呼叫此方法時，它會向 JVM 發出訊號，表示它處於繁忙的自旋循環中。這允許 JVM 和底層硬體優化自旋循環的執行，例如，透過降低功耗或自旋線程的優先權。

何時使用繁忙旋轉

儘管繁忙旋轉有減少延遲的潛力，但應謹慎使用，因為它可能導致 CPU 使用率較高。它最適合低延遲至關重要的高效能應用程序，等待工作的時間通常很短。範例可能包括金融交易系統或高效能遊戲伺服器。

相反，對於低 CPU 使用率比低延遲更重要的應用程序，或者線程經常需要等待很長時間才能工作的應用程序，其他等待策略（例如讓出或阻塞）可能更合適。

結論

掌握不同的等待策略（包括忙旋轉）對於編寫高效的並發 Java 應用程式至關重要。繁忙旋轉在某些場景下可以顯著降低延遲，但由於 CPU 佔用率較高，因此需要謹慎使用。 Java 9 中引入的 Thread.onSpinWait() 方法為在 Java 中實現和優化繁忙的自旋循環提供了一個有價值的工具。

請記住，等待策略的選擇應始終取決於應用程式的特定要求。了解不同等待策略的權衡使您能夠做出明智的決策並使用 Java 創建高效能、可擴展且高效的應用程式。

以上是在Java中使用繁忙旋轉作為等待策略的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！