一起来认识Java 并发编程与高并发

简介: 一起来认识Java 并发编程与高并发

前言

  • 并发编程包含了线程安全、线程封闭、线程调度、同步容器、并发容器、AQS、J.U.S,等等。
  • 高并发解决方案包含了扩容、缓存、队列、拆分、服务降级与熔断、数据库切库、分库分表,等等。

基本概念

  • 并发: 同时拥有两个或者多个线程,如果程序在单核处理器上运行,多线程将交替地换入或者换出内存,这些线程是同时“存在”的,每个线程都处于执行过程中的某个状态,如果运行在多核处理器上,此时,程序中的每个线程都将分配到一个处理器核上,因此可以同时运行。
  • 高并发: 高并发是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一,它通常是指,通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。

区别

一个是保证线程安全,合理使用资源。一个是短时间内系统接受了大量的请求,比如“12306抢票,和天猫双十一”保证服务能同时处理很多请求,提高程序性能。

多线程并发与线程安全

线程安全性: 原子性、可见性、有序性、atomic包、CAS算法、synchorized与Lock、volatitle、happes-before
安全发布对象: 安全发布方法、不可变对象、final关键字使用、不可变方法、线程不安全类与写法
线程封闭,同步容器,并发容器: 堆栈封闭、ThreadLocal线程封闭、JDBC的线程封闭、同步容器、并发容器、J.U.C
AQS等J.U.C组件: CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier、ReentrantLock与锁、Condition、FutureTask、Fork/Join框架、BlockingQueue
线程调度(线程池): new Thread、实现Runnable接口、使用Callable和Future、ThreadPoolExecutor、Executor框架接口
线程安全补充内容: 死锁的产生与预防、多线程并发最佳实现、Spring 的线程安全、HashMap和ConcurrentHashMap 深入理解

高并发处理的思路及手段

扩容: 水平扩容、垂直扩容
缓存: Redis、Memcache、Guava Cache 等
队列: Kafaka、RabbitMQ、RocketMQ 等队列
应用拆分: 服务化Doubbo与微服务Spring Cloud
限流: Cuava RateLimiter的介绍与使用、常用限流算法、自己实现分布式限流等
服务降级与服务熔断: 服务降级、Hystrix
数据库切库、分库、分表: 切库、分表、支持多数据源
高可用的一些手段: 任务调度分布式elastic-job、主备curator实现、监控报警机制等

实现一个并发编程

@Slf4j
public class CountExample {

    private static int threadTotal = 200;
    private static int clientTotal = 5000;
    
    private static long count = 0;

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);
        for (int index = 0; index < clientTotal; index++) {
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    semaphore.acquire();
                    add();
                    semaphore.release();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        executorService.shutdown();
        log.info("count:{}", count);
    }

    private static void add() {
        count++;
    }
}
AI 代码解读

运行十次的结果

4984
4981
4988
4983
4989
AI 代码解读

如何快速的解决这个并发导致程序的错误呢,这地方给把long改为AtomicLong即可。

总结

此篇文章是自己学习Java并发编程与高并发的笔记,会收集在Java并发编程与高并发专辑中,后面会一点点加入把Java并发编程与高并发知识点一点点整理放进去。如果喜欢的话别忘了记得转发、点赞以及在看哦。

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