java并发编程实践学习(2)--对象的组合

简介:
  1. 先验条件(Precondition):某些方法包含基于状态的先验条件。例如,不能从空队列中移除一个元素,在删除元素前队列必须处于非空状态。基于状态的先验条件的操作成为依赖状态操作。
  2. 在单线程中,如果某操作无法满足先验条件,就只能失败,但在并发程序中先验条件可能会由于其他线程执行的操作而变成真。
  3. java中等待某个条件为真的各种内置机制(包括等待和通知机制)都与内置加锁紧密关联。
  4. 所有权和封装性总是相关联的:对象封装它拥有的所有权,对象对它的封装的状态拥有所有权。
  5. 发布了某个可变对象的引用,那就不再拥有独占的控制权。
  6. 容器类通常表现出一种“所有权分离”的形式。

4.1设计线程安全的类

在设计线程安全类的过程中,需要包含以下三个基本要素:

  • 找出构成对象状态的所有变量
  • 找出约束状态变量的不可变性条件
  • 建立对象状态的并发访问管理策略

 4.3委托给线程安全的类

可以将共享资源委托给一个线程安全的类。比如ConcurrentHashMap,copyOnWriteArrayList.

如果一个类时由多个独立且线程安全的状态变量组成,并且在所有的操作中都不包含无效状态转换,那么可以将线程安全性委托给底层状态变量。

下面是一个监控车辆位置的实例。其中Point是线程安全不可变的类。

  如果一个状态变量是线程安全的,并且没有任何不变性条件来约束它的值,在变量的操作上也不存在任何不允许的状态转换,那么就可以安全地发布这个变量。

同样是车辆追踪,我想要获取位置,还可以修改位置,安全性问题可以交给底层SafePoint:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
/**
  * 线程安全且可变的Point类
  */
@ThreadSafe
class  SafePoint{
     @GuardedBy ( "this" private  int  x,y;
     private  SafePoint( int [] a){
         this (a[ 0 ],a[ 1 ]);
     }
     public  SafePoint(SafePoint p){
         this (p.get());
     }
     public  SafePoint( int  x, int  y){
         this .x = x;
         this .y = y;
     }
     public  synchronized  int [] get(){
         return  new  int [] {x,y};
     }
     public  synchronized  void  set( int  x, int  y){
         this .x =x;
         this .y = y;
     }
}
 
/**
  * 安全发布底层状态的车辆追踪器
  */
@ThreadSafe
class  PublishingVehicleTracker{
     private  final  Map<String,SafePoint> locations;
     private  final  Map<String,SafePoint> unmodifiableMap;
 
     PublishingVehicleTracker(Map<String, SafePoint> locations, Map<String, SafePoint> unmodifiableMap) {
         this .locations = locations;
         this .unmodifiableMap = unmodifiableMap;
     }
 
     public  Map<String,SafePoint> getLocations(){
         return  unmodifiableMap;
     }
     public  SafePoint getLocation(String id){
         return  locations.get(id);
     }
     public  void  setLocation(String id, int  x, int  y){
         if  (!locations.containsKey(id))
             throw  new  IllegalArgumentException( "invalid vehicle name:" +id);
         locations.get(id).set(x,y);
     }
}

  4.5将同步策略文档化

在文档中说明客户代码需要了解的线程安全性保证,以及代码维护人员需要了解的同步策略。

synchronized,volatile或者任何一个线程安全类都对应于某种同步策略,用于在并发访问时确保数据的完整性。一定要在忘记之前记录下来。

可以使用@GuardedBy("this")或者别的来注释锁。

本文转自Ryan.Miao博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/woshimrf/p/5242029.html,如需转载请自行联系原作者
相关文章
|
1天前
|
JavaScript Java 测试技术
基于Java的精品课程在线学习系统的设计与实现(源码+lw+部署文档+讲解等)
基于Java的精品课程在线学习系统的设计与实现(源码+lw+部署文档+讲解等)
15 1
|
1天前
|
JavaScript Java 测试技术
基于Java的中文学习系统的设计与实现(源码+lw+部署文档+讲解等)
基于Java的中文学习系统的设计与实现(源码+lw+部署文档+讲解等)
14 0
|
1天前
|
Java
Java中如何克隆一个对象?
【4月更文挑战第13天】
9 0
|
1天前
|
安全 Java 调度
Java并发编程:深入理解线程与锁
【4月更文挑战第18天】本文探讨了Java中的线程和锁机制,包括线程的创建(通过Thread类、Runnable接口或Callable/Future)及其生命周期。Java提供多种锁机制,如`synchronized`关键字、ReentrantLock和ReadWriteLock,以确保并发访问共享资源的安全。此外,文章还介绍了高级并发工具,如Semaphore(控制并发线程数)、CountDownLatch(线程间等待)和CyclicBarrier(同步多个线程)。掌握这些知识对于编写高效、正确的并发程序至关重要。
|
1天前
|
安全 Java 程序员
Java中的多线程并发编程实践
【4月更文挑战第18天】在现代软件开发中,为了提高程序性能和响应速度,经常需要利用多线程技术来实现并发执行。本文将深入探讨Java语言中的多线程机制,包括线程的创建、启动、同步以及线程池的使用等关键技术点。我们将通过具体代码实例,分析多线程编程的优势与挑战,并提出一系列优化策略来确保多线程环境下的程序稳定性和性能。
|
2天前
|
缓存 分布式计算 监控
Java并发编程:深入理解线程池
【4月更文挑战第17天】在Java并发编程中,线程池是一种非常重要的技术,它可以有效地管理和控制线程的执行,提高系统的性能和稳定性。本文将深入探讨Java线程池的工作原理,使用方法以及在实际开发中的应用场景,帮助读者更好地理解和使用Java线程池。
|
2天前
|
负载均衡 Java 开发者
细解微服务架构实践:如何使用Spring Cloud进行Java微服务治理
【4月更文挑战第17天】Spring Cloud是Java微服务治理的首选框架,整合了Eureka(服务发现)、Ribbon(客户端负载均衡)、Hystrix(熔断器)、Zuul(API网关)和Config Server(配置中心)。通过Eureka实现服务注册与发现,Ribbon提供负载均衡,Hystrix实现熔断保护,Zuul作为API网关,Config Server集中管理配置。理解并运用Spring Cloud进行微服务治理是现代Java开发者的关键技能。
|
2天前
|
Java API 数据库
深研Java异步编程:CompletableFuture与反应式编程范式的融合实践
【4月更文挑战第17天】本文探讨了Java中的CompletableFuture和反应式编程在提升异步编程体验上的作用。CompletableFuture作为Java 8引入的Future扩展,提供了一套流畅的链式API,简化异步操作,如示例所示的非阻塞数据库查询。反应式编程则关注数据流和变化传播,通过Reactor等框架实现高度响应的异步处理。两者结合,如将CompletableFuture转换为Mono或Flux,可以兼顾灵活性和资源管理,适应现代高并发环境的需求。开发者可按需选择和整合这两种技术,优化系统性能和响应能力。
|
2天前
|
网络协议 Java API
深度剖析:Java网络编程中的TCP/IP与HTTP协议实践
【4月更文挑战第17天】Java网络编程重在TCP/IP和HTTP协议的应用。TCP提供可靠数据传输,通过Socket和ServerSocket实现;HTTP用于Web服务,常借助HttpURLConnection或Apache HttpClient。两者结合,构成网络服务基础。Java有多种高级API和框架(如Netty、Spring Boot)简化开发,助力高效、高并发的网络通信。
|
8天前
|
安全 算法 Java
深入理解Java并发编程:线程安全与性能优化
【4月更文挑战第11天】 在Java中,高效的并发编程是提升应用性能和响应能力的关键。本文将探讨Java并发的核心概念,包括线程安全、锁机制、线程池以及并发集合等,同时提供实用的编程技巧和最佳实践,帮助开发者在保证线程安全的前提下,优化程序性能。我们将通过分析常见的并发问题,如竞态条件、死锁,以及如何利用现代Java并发工具来避免这些问题,从而构建更加健壮和高效的多线程应用程序。