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java并发编程, 什么是并发？

后端开发 2025-01-09 1

Java并发编程是Java编程言语中的一个重要方面，它答应程序一起履行多个使命。并发编程能够进步程序的功能和呼应性，特别是在多核处理器上。Java供给了多种机制来完成并发编程，包含线程、同步、锁、原子变量、并发调集类等。

以下是Java并发编程的一些要害概念和机制：

1. 线程（Threads）：线程是程序中的履行单元，一个程序能够一起运转多个线程。Java中的线程由`Thread`类表明，能够经过承继`Thread`类或完成`Runnable`接口来创立线程。

2. 同步（Synchronization）：同步是保证多个线程安全地拜访共享资源的一种机制。Java供给了`synchronized`要害字来符号同步代码块或办法，保证同一时刻只要一个线程能够履行这些代码。

3. 锁（Locks）：锁是一种更灵敏的同步机制，它答应线程以非堵塞办法测验获取锁。Java供给了`ReentrantLock`等锁完成。

4. 原子变量（Atomic Variables）：原子变量是供给原子操作的变量，能够保证在多线程环境中对这些变量的拜访是安全的。Java供给了`AtomicInteger`、`AtomicLong`等原子变量类。

5. 并发调集类（Concurrent Collections）：并发调集类是专门为并发编程规划的调集类，它们供给了线程安全的操作。Java供给了`ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList`等并发调集类。

6. 线程池（Thread Pools）：线程池是一组预先创立的线程，能够用来履行使命。运用线程池能够削减创立和毁掉线程的开支，进步程序功能。Java供给了`ExecutorService`接口和`ThreadPoolExecutor`类来完成线程池。

7. 并发东西类（Concurrent Utilities）：Java供给了多种并发东西类，如`CountDownLatch`、`CyclicBarrier`、`Semaphore`等，它们能够简化并发编程。

8. 线程安全（Thread Safety）：线程安满是指程序在多线程环境下能够正确地履行，不会呈现数据竞赛、死锁等问题。

9. 线程状况（Thread States）：Java线程能够处于多种状况，如新建、安排妥当、运转、堵塞、停止等。线程状况转化是线程调度和履行的根底。

10. 线程调度（Thread Scheduling）：线程调度是指操作系统或JVM决议哪个线程应该履行的进程。Java供给了线程优先级和线程组等机制来影响线程调度。

11. 线程通讯（Thread Communication）：线程通讯是指线程之间交流信息的进程。Java供给了`wait`、`notify`、`notifyAll`等办法来完成线程通讯。

12. 并发形式（Concurrency Patterns）：并发形式是一组用于处理特定并发问题的规划形式。Java并发编程中常用的并发形式包含生产者顾客形式、读写锁形式、Future形式等。

学习Java并发编程需求了解这些概念和机制，并把握怎么正确地运用它们来编写高效、牢靠的并发程序。在实践运用中，还需求注意防止常见的并发问题，如死锁、饥饿、活锁等。

Java并发编程：深化了解并发机制与最佳实践

在当今的软件开发范畴，高并发运用的需求日益增长。Java作为一种广泛运用的编程言语，供给了丰厚的并发编程东西和机制。本文将深化探讨Java并发编程的中心概念、常用东西和最佳实践，协助开发者更好地了解和运用Java并发编程。

什么是并发？

并发（Concurrency）是指在同一时刻履行多个使命的才能。在Java中，并发编程首要触及线程（Thread）和进程（Process）的办理。线程是程序履行的最小单元，进程则是资源分配的基本单位。

线程的生命周期

Java线程的生命周期包含以下状况：

- 新建（New）：线程目标被创立，但没有发动。

- 安排妥当（Runnable）：线程已准备好履行，等候CPU调度。

- 运转（Running）：线程正在履行。

- 堵塞（Blocked）：线程因等候某些资源而无法履行。

- 等候（Waiting）：线程因等候某个事情而无法履行。

- 停止（Terminated）：线程履行结束或被强制停止。

承继Thread类创立线程

```java

public class MyThread extends Thread {

@Override

public void run() {

// 线程履行体

}

完成Runnable接口创立线程

```java

public class MyRunnable implements Runnable {

@Override

public void run() {

// 线程履行体

}

运用线程池

```java

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

executor.execute(new MyRunnable());

executor.shutdown();

同步办法

```java

public synchronized void method() {

// 同步代码块

同步代码块

```java

synchronized (this) {

// 同步代码块

锁（Lock）

```java

Lock lock = new ReentrantLock();

lock.lock();

try {

// 临界区代码

} finally {

lock.unlock();

CountDownLatch

```java

CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

latch.countDown();

latch.await();

CyclicBarrier

```java

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, new Runnable() {

@Override

public void run() {

// 妨碍点履行结束后的操作

}

barrier.await();

Semaphore

```java

Semaphore semaphore = new Semaphore(3);

semaphore.acquire();

try {

// 临界区代码

} finally {

semaphore.release();

防止死锁

- 尽量运用锁次序共同的准则。

- 尽量削减锁的持有时刻。

- 运用可重入锁（如ReentrantLock）。

防止线程饥饿

- 运用公正锁（如ReentrantLock）。

- 运用线程池来办理线程资源。

防止内存走漏

- 及时开释不再运用的目标。

- 运用弱引证（WeakReference）。

Java并发编程是进步运用程序功能和呼应速度的要害。经过深化了解并发机制、熟练把握并发东西和遵从最佳实践，开发者能够构建出高效、牢靠的并发程序。本文旨在协助读者把握Java并发编程的中心常识，为实践开发供给辅导。


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