Apakah amalan terbaik untuk multithreading dan kesesuaian dalam Java?

Amalan terbaik untuk multithreading dan kesesuaian dalam Java

• Nikmat Immutability: objek yang tidak berubah adalah semata-mata benang selamat. Mereka tidak boleh diubah suai selepas penciptaan, menghapuskan keperluan untuk mekanisme penyegerakan. Gunakan kata kunci final final untuk menguatkuasakan kebolehubahan di mana mungkin. ConcurrentlinkedQueue . Koleksi ini direka untuk mengendalikan akses serentak dengan cekap dan selamat, menghapuskan keperluan untuk penyegerakan manual.
• Meminimumkan keadaan mutable bersama: Sumber utama masalah konkurensi dikongsi bersama. Kurangkan bilangan pembolehubah yang dikongsi dan berhati -hati menguruskan akses kepada mereka menggunakan mekanisme penyegerakan. Elakkan penguncian yang berlebihan, kerana ia boleh membawa kepada kesesakan prestasi. Lebih suka mengunci halus untuk mengunci kasar apabila boleh dilaksanakan.
• Operasi atom yang cekap tanpa overhead penyegerakan eksplisit.
• Analisis keselamatan thread: dengan teliti menganalisis kod anda untuk keadaan perlumbaan yang berpotensi dan isu -isu konkurensi lain. Gunakan alat seperti alat analisis statik atau alat penyahpepijatan benang untuk mengenal pasti dan menyelesaikan isu -isu ini pada awal proses pembangunan. Memahami model memori adalah penting untuk menulis program serentak yang betul. Berhati-hati dengan konsep-konsep seperti berlaku sebelum hubungan dan halangan memori. Menggunakan teknik -teknik seperti junit dan rangka kerja mengejek untuk menguji interaksi benang yang berbeza.
Berikut adalah cara untuk mengelakkan mereka:
• Keadaan perlumbaan: Keadaan perlumbaan berlaku apabila pelbagai benang mengakses dan mengubahsuai sumber bersama serentak tanpa penyegerakan yang betul, yang membawa kepada hasil yang tidak dapat diramalkan. Gunakan mekanisme penyegerakan yang sesuai untuk mencegah keadaan kaum.
• Deadlocks: kebuntuan berlaku apabila dua atau lebih benang disekat selama -lamanya, menunggu satu sama lain untuk melepaskan sumber. Pengurusan sumber yang berhati -hati dan mengelakkan kebergantungan bulat adalah penting untuk mengelakkan kebuntuan. Reka bentuk yang berhati -hati dan mengelakkan kod reaktif yang terlalu banyak dapat membantu mengurangkan livelocks.
• Kelaparan: kelaparan berlaku apabila benang tidak dapat memperoleh sumber yang diperlukan kerana benang lain terus memperolehnya. Mengutamakan benang dengan sewajarnya dan menggunakan mekanisme penguncian yang adil untuk mengelakkan kebuluran. Gunakan mekanisme penyegerakan yang sesuai dan objek yang tidak berubah untuk mengelakkan rasuah data. Meminimumkan menukar konteks dengan mengoptimumkan kod anda dan menggunakan teknik penyegerakan yang cekap.
• Penggunaan yang tidak betul dari ThreadLocal: ThreadLocal pembolehubah berguna untuk menyimpan data per-thread, tetapi penyalahgunaan boleh menyebabkan kebocoran memori jika tidak dibersihkan dengan betul. Memastikan pengendalian pembolehubah yang betul.
Berikut adalah beberapa strategi utama:
• Pesanan sumber: Mewujudkan perintah yang konsisten untuk memperoleh sumber. Jika pelbagai benang perlu memperoleh set sumber yang sama, mereka harus sentiasa memperolehnya dalam urutan yang sama. Ini menghalang kebergantungan bulat yang boleh menyebabkan kebuntuan. Sekiranya benang tidak dapat memperoleh sumber dalam masa yang ditentukan, ia boleh mundur dan cuba semula kemudian, mengurangkan risiko kebuntuan. Sekiranya kunci tidak tersedia, benang boleh diteruskan dengan tindakan alternatif dan bukannya menunggu selama -lamanya. Kolam sumber membolehkan pelbagai benang untuk berkongsi sejumlah sumber yang terhad, meningkatkan prestasi dan mengurangkan risiko kebuntuan. Walaupun sukar untuk dilaksanakan dengan sempurna, mengesan kebuntuan awal dapat membantu mengurangkan impak mereka. Sesetengah alat dan perpustakaan JVM menawarkan keupayaan pengesanan kebuntuan. Penguncian halus, di mana kunci dipegang hanya untuk masa yang diperlukan minimum, mengurangkan risiko kebuntuan dan meningkatkan kesesuaian. Gunakan Akhirnya blok atau cuba-resources untuk menjamin pelepasan sumber, walaupun sekiranya pengecualian.
Utiliti

Java menawarkan pelbagai utiliti konvensional, masing -masing dengan kekuatan dan kelemahannya. Memilih utiliti yang betul bergantung kepada keperluan khusus anda.

• Threads: Threads adalah blok bangunan asas kesesuaian di Jawa. Mereka mewakili unit pelaksanaan individu. Walau bagaimanapun, menguruskan benang secara manual boleh menjadi kompleks dan rawan kesilapan. Gunakan benang secara langsung hanya apabila kawalan halus sangat diperlukan. Ia memudahkan penciptaan benang, pengurusan, dan kawalan kitaran hayat. executorservice menyediakan kaedah untuk mengemukakan tugas dan menguruskan kumpulan thread pekerja. Gunakan executors untuk kebanyakan aplikasi multithreaded. Jenis pelaksana yang berbeza (misalnya, threadpoolexecutor , dijadualkan <code> ThreadPoolExecutor sangat boleh dikonfigurasikan dan membolehkan kawalan tepat ke atas saiz kolam benang dan strategi beratur. dijadualkan <code> forkjoinpool dioptimumkan untuk algoritma membahagikan-dan-konquer.
• Koleksi bersamaan: Gunakan koleksi ini apabila berurusan dengan struktur data yang dikongsi dalam persekitaran multithread. kepada sumber yang dikongsi. Gunakannya apabila anda memerlukan kawalan halus ke atas penyegerakan dan koordinasi thread.
• Masa Depan dan SelesaiFuture: Ini digunakan untuk pengaturcaraan asynchronous. Future mewakili hasil pengiraan tak segerak, yang membolehkan anda menyemak siap dan mengambil keputusan kemudian. CompletableFuture Extends Future dan menyediakan ciri -ciri yang lebih canggih untuk menyusun operasi tak segerak. Gunakan Future dan CompletableFuture semasa berurusan dengan tugas -tugas asynchronous dan ingin mengelakkan menyekat benang utama.

Gunakan benang secara langsung hanya apabila benar -benar diperlukan, dan menggunakan koleksi serentak dan primitif penyegerakan dengan sewajarnya untuk menguruskan sumber bersama dan mencegah isu -isu keserasian. Pertimbangkan Future dan CompletableFuture untuk operasi asynchronous.

Atas ialah kandungan terperinci Apakah amalan terbaik untuk multithreading dan kesesuaian di Jawa?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!