


Element Bevorzugen Sie Nebenl?ufigkeitsdienstprogramme zum Warten und Benachrichtigen
Jan 03, 2025 pm 09:06 PMMotivation
- Seit Java 5 bietet die Plattform High-Level-Parallelit?tsdienstprogramme im java.util.concurrent-Paket.
- Sie ersetzen die manuelle und komplexe Verwendung von Warten und Benachrichtigen.
- Sie sind sicherer und einfacher zu verwenden und verringern die Wahrscheinlichkeit von Fehlern im gleichzeitigen Code.
Parallelit?tsdienstprogramme in java.util.concurrent
Gebrauchskategorien:
- Executor Framework: Thread-Management, behandelt in Punkt 80.
- Gleichzeitige Sammlungen: Thread-sichere Implementierungen von Standardsammlungen wie Liste, Warteschlange und Karte.
- Synchronisatoren: Koordination zwischen Threads, einschlie?lich CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier, Exchanger und Phaser.
Konkurrierende Sammlungen
Eigenschaften:
- Intern synchronisiert für hohe Leistung.
- Sie erlauben keinen Ausschluss konkurrierender Aktivit?ten.
- Atomere Operationen wie putIfAbsent erh?hen die Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit. Beispiel: Implementierung einer Thread-sicheren Map:
Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>(); String result = map.putIfAbsent("key", "value"); if (result == null) { System.out.println("Valor inserido."); } else { System.out.println("Chave já existente com valor: " + result); }
Vorteile:
- Synchronisierte Sammlungen ersetzen (Collections.synchronizedMap).
- Deutliche Verbesserung der Leistung konkurrierender Anwendungen.
Synchronisatoren
Zweck: Koordination zwischen Threads.
Beispiel für g?ngige Synchronisierer:
- CountDownLatch: Einwegbarriere für die Thread-Koordination.
- Semaphore: Kontrollieren Sie den Zugriff auf freigegebene Ressourcen.
- CyclicBarrier: Synchronisierung an wiederverwendbaren Barrierepunkten.
- Phaser: Erweiterte und dynamische Thread-Synchronisierung.
Praxisbeispiel: Gleichzeitiges Timing mit CountDownLatch
Ziel: Messen Sie die Ausführungszeit mehrerer Threads gleichzeitig.
Implementierung:
public static long time(Executor executor, int concurrency, Runnable action) throws InterruptedException { CountDownLatch ready = new CountDownLatch(concurrency); CountDownLatch start = new CountDownLatch(1); CountDownLatch done = new CountDownLatch(concurrency); for (int i = 0; i < concurrency; i++) { executor.execute(() -> { try { ready.countDown(); // Indica que está pronto start.await(); // Aguarda o sinal de início action.run(); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } finally { done.countDown(); // Indica que terminou } }); } ready.await(); // Aguarda todas as threads ficarem prontas long startTime = System.nanoTime(); start.countDown(); // Dispara o sinal de início done.await(); // Aguarda todas as threads finalizarem return System.nanoTime() - startTime; }
Hinweise:
- Verwendet drei Latches: bereit (zeigt Bereitschaft an), Start (erster Ausl?ser) und fertig (Abschluss).
- Verwendet System.nanoTime, um Zeitintervalle genau zu messen.
Aktuelle Praxis mit Warten und Benachrichtigen
Wird nur für die Wartung von Legacy-Code ben?tigt.
Hauptregeln:
- Verwenden Sie beim Aufruf von wait immer eine Schleife:
synchronized (lock) { while (!condition) { lock.wait(); } }
- Testen Sie den Zustand vor und nach dem Warten.
- Vermeiden Sie die Abh?ngigkeit von notify, bevorzugen Sie notifyAll.
Fazit
- Verwenden Sie nach M?glichkeit konkurrierende Versorgungsunternehmen.
- Sie machen Code lesbarer, sicherer und effizienter.
- Moderne Alternativen (wie CyclicBarrier oder Phaser) k?nnen Warte- und Benachrichtigungsmuster ersetzen
Beispiele aus dem Buch
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Der Unterschied zwischen HashMap und Hashtable spiegelt sich haupts?chlich in der Gewindesicherheit, der Nullwertunterstützung und der Leistung wider. 1. In Bezug auf die Gewindesicherheit ist Hashtable Thread-Safe, und seine Methoden sind haupts?chlich Synchronmethoden, w?hrend HashMap keine Synchronisationsverarbeitung durchführt, die nicht mit Thread-Safe ist. 2. In Bezug auf die Nullwertunterstützung erm?glicht HashMap einen Nullschlüssel und mehrere Nullwerte, w?hrend Hashtable keine Nullschlüssel oder -Werte zul?sst, sonst wird eine Nullpointerexception geworfen. 3. In Bezug auf die Leistung ist HashMap effizienter, da kein Synchronisationsmechanismus vorhanden ist und Hashtable für jeden Vorgang eine niedrige Verriegelungsleistung aufweist. Es wird empfohlen, stattdessen eine Concurrenthashmap zu verwenden.

Java verwendet Wrapper-Klassen, da grundlegende Datentypen nicht direkt an objektorientierten Operationen teilnehmen k?nnen und Objektformen h?ufig in den tats?chlichen Bedürfnissen erforderlich sind. 1. Sammelklassen k?nnen nur Objekte speichern, z. B. Listen verwenden automatische Boxen, um numerische Werte zu speichern. 2. Generika unterstützen keine Grundtypen, und Verpackungsklassen müssen als Typparameter verwendet werden. 3.. Verpackungsklassen k?nnen Nullwerte darstellen, um nicht festgelegte oder fehlende Daten zu unterscheiden. 4. Verpackungsklassen bieten praktische Methoden wie String -Conversion, um die Analyse und Verarbeitung von Daten zu erleichtern. In Szenarien, in denen diese Eigenschaften ben?tigt werden, sind Verpackungsklassen unverzichtbar.

Der JIT -Compiler optimiert den Code durch vier Methoden: Methode Inline, Hotspot -Erkennung und -vergleich, Typespekulation und Devirtualisation sowie die Eliminierung des redundanten Betriebs. 1. Methode Inline reduziert den Anrufaufwand und fügt h?ufig kleine Methoden direkt in den Anruf ein. 2. Erkennung und Hochfrequenzcodeausführung und zentral optimieren, um Ressourcen zu sparen. 3. Typ Spekulation sammelt Informationen zum Laufzeittyp, um Devirtualisation -Anrufe zu erzielen und die Effizienz zu verbessern. 4. Redundante Operationen beseitigen nutzlose Berechnungen und Inspektionen basierend auf den Betriebsdaten, wodurch die Leistung verbessert wird.

StaticMethodsinInterfaces -reisEtroducucuedInjava8toalloytilityFunctionSwitHinTheInterfaceItEp.beejava8, solche Funktionen, dieseparatehelperklassen, führendemTodisorganizedCode.Now, StaticMetheSprovidreefits: 1) theeneNableable -theenableaby

Instanzinitialisierungsbl?cke werden in Java verwendet, um die Initialisierungslogik beim Erstellen von Objekten auszuführen, die vor dem Konstruktor ausgeführt werden. Es ist für Szenarien geeignet, in denen mehrere Konstruktoren Initialisierungscode, komplexe Feldinitialisierung oder anonyme Szenarien der Klasseninitialisierung teilen. Im Gegensatz zu statischen Initialisierungsbl?cken wird es jedes Mal ausgeführt, wenn es instanziiert wird, w?hrend statische Initialisierungsbl?cke nur einmal ausgeführt werden, wenn die Klasse geladen wird.

InvaVa, theFinalKeywordPreventsAvariable von ValueFromBeingumedAfterasssignment, ButitsBehaviordiffersForprimitive und ANSPRIMITIVEVARIABLE, FinalMakesthevalueconstant, AsinfinalIntmax_speed = 100; WhirerastsignmentcausaSesSaSesSaSesSaSaSesSaSesSaSaSesSaSaSesSaSesSesirror

Der Werksmodus wird verwendet, um die Logik der Objekterstellung zusammenzufassen, wodurch der Code flexibler, einfach zu pflegen und locker gekoppelt ist. Die Kernantwort lautet: Durch zentrales Verwalten von Logik der Objekterstellung, das Ausblenden von Implementierungsdetails und die Unterstützung der Erstellung mehrerer verwandter Objekte. Die spezifische Beschreibung lautet wie folgt: Der Fabrikmodus gibt Objekterstellung an eine spezielle Fabrikklasse oder -methode zur Verarbeitung und vermeidet die Verwendung von NewClass () direkt; Es ist für Szenarien geeignet, in denen mehrere Arten von verwandten Objekten erstellt werden, die Erstellungslogik sich ?ndern und Implementierungsdetails versteckt werden müssen. Zum Beispiel werden im Zahlungsabwickler Stripe, PayPal und andere Instanzen durch Fabriken erstellt. Die Implementierung umfasst das von der Fabrikklasse zurückgegebene Objekt basierend auf Eingabeparametern, und alle Objekte erkennen eine gemeinsame Schnittstelle. Gemeinsame Varianten umfassen einfache Fabriken, Fabrikmethoden und abstrakte Fabriken, die für unterschiedliche Komplexit?ten geeignet sind.

Es gibt zwei Arten von Konvertierung: implizit und explizit. 1. Die implizite Umwandlung erfolgt automatisch, wie z. B. das Konvertieren in INT in Doppel; 2. Explizite Konvertierung erfordert einen manuellen Betrieb, z. B. die Verwendung (int) MyDouble. Ein Fall, in dem die Typ -Konvertierung erforderlich ist, umfasst die Verarbeitung von Benutzereingaben, mathematische Operationen oder das übergeben verschiedener Werte zwischen Funktionen. Probleme, die beachtet werden müssen, sind: Umdrehung von Gleitpunktzahlen in Ganzzahlen wird der fraktionale Teil abschneiden, gro?e Typen in kleine Typen zu einem Datenverlust führen, und einige Sprachen erm?glichen keine direkte Konvertierung bestimmter Typen. Ein ordnungsgem??es Verst?ndnis der Regeln der Sprachkonvertierung hilft, Fehler zu vermeiden.
