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++;
    }
}

运行十次的结果

4984
4981
4988
4983
4989

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。

相关文章
|
28天前
|
安全 Java 程序员
深入理解Java内存模型与并发编程####
本文旨在探讨Java内存模型(JMM)的复杂性及其对并发编程的影响,不同于传统的摘要形式,本文将以一个实际案例为引子,逐步揭示JMM的核心概念,包括原子性、可见性、有序性,以及这些特性在多线程环境下的具体表现。通过对比分析不同并发工具类的应用,如synchronized、volatile关键字、Lock接口及其实现等,本文将展示如何在实践中有效利用JMM来设计高效且安全的并发程序。最后,还将简要介绍Java 8及更高版本中引入的新特性,如StampedLock,以及它们如何进一步优化多线程编程模型。 ####
30 0
|
30天前
|
Java 程序员
Java编程中的异常处理:从基础到高级
在Java的世界中,异常处理是代码健壮性的守护神。本文将带你从异常的基本概念出发,逐步深入到高级用法,探索如何优雅地处理程序中的错误和异常情况。通过实际案例,我们将一起学习如何编写更可靠、更易于维护的Java代码。准备好了吗?让我们一起踏上这段旅程,解锁Java异常处理的秘密!
|
10天前
|
存储 缓存 Java
Java 并发编程——volatile 关键字解析
本文介绍了Java线程中的`volatile`关键字及其与`synchronized`锁的区别。`volatile`保证了变量的可见性和一定的有序性,但不能保证原子性。它通过内存屏障实现,避免指令重排序,确保线程间数据一致。相比`synchronized`,`volatile`性能更优,适用于简单状态标记和某些特定场景,如单例模式中的双重检查锁定。文中还解释了Java内存模型的基本概念,包括主内存、工作内存及并发编程中的原子性、可见性和有序性。
Java 并发编程——volatile 关键字解析
|
14天前
|
算法 Java 调度
java并发编程中Monitor里的waitSet和EntryList都是做什么的
在Java并发编程中,Monitor内部包含两个重要队列:等待集(Wait Set)和入口列表(Entry List)。Wait Set用于线程的条件等待和协作,线程调用`wait()`后进入此集合,通过`notify()`或`notifyAll()`唤醒。Entry List则管理锁的竞争,未能获取锁的线程在此排队,等待锁释放后重新竞争。理解两者区别有助于设计高效的多线程程序。 - **Wait Set**:线程调用`wait()`后进入,等待条件满足被唤醒,需重新竞争锁。 - **Entry List**:多个线程竞争锁时,未获锁的线程在此排队,等待锁释放后获取锁继续执行。
49 12
|
10天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程秘籍:各种方案一网打尽,不要错过!
Java 中实现多线程的方式主要有四种:继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口和使用线程池。每种方式各有优缺点,适用于不同的场景。继承 Thread 类最简单,实现 Runnable 接口更灵活,Callable 接口支持返回结果,线程池则便于管理和复用线程。实际应用中可根据需求选择合适的方式。此外,还介绍了多线程相关的常见面试问题及答案,涵盖线程概念、线程安全、线程池等知识点。
91 2
|
2月前
|
缓存 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与最佳实践####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,如竞态条件、死锁和内存一致性错误,并提供了实用的避免策略。通过分析典型错误案例,本文旨在帮助开发者更好地理解和掌握多线程环境下的编程技巧,从而提升并发程序的稳定性和性能。 ####
|
27天前
|
安全 算法 Java
Java多线程编程中的陷阱与最佳实践####
本文探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,并介绍了如何通过最佳实践来避免这些问题。我们将从基础概念入手,逐步深入到具体的代码示例,帮助开发者更好地理解和应用多线程技术。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得有价值的见解和建议。 ####
|
27天前
|
Java 调度
Java中的多线程编程与并发控制
本文深入探讨了Java编程语言中多线程编程的基础知识和并发控制机制。文章首先介绍了多线程的基本概念,包括线程的定义、生命周期以及在Java中创建和管理线程的方法。接着,详细讲解了Java提供的同步机制,如synchronized关键字、wait()和notify()方法等,以及如何通过这些机制实现线程间的协调与通信。最后,本文还讨论了一些常见的并发问题,例如死锁、竞态条件等,并提供了相应的解决策略。
50 3
|
2月前
|
缓存 Java 开发者
Java多线程并发编程:同步机制与实践应用
本文深入探讨Java多线程中的同步机制,分析了多线程并发带来的数据不一致等问题,详细介绍了`synchronized`关键字、`ReentrantLock`显式锁及`ReentrantReadWriteLock`读写锁的应用,结合代码示例展示了如何有效解决竞态条件,提升程序性能与稳定性。
152 6
|
1月前
|
开发框架 安全 Java
Java 反射机制:动态编程的强大利器
Java反射机制允许程序在运行时检查类、接口、字段和方法的信息,并能操作对象。它提供了一种动态编程的方式,使得代码更加灵活,能够适应未知的或变化的需求,是开发框架和库的重要工具。
45 2