22并发工具类-Executor与线程池:如何创建正确的线程池?
虽然在Java语言中创建线程看上去就像创建一个对象一样简单,只需要new Thread()就可以了,但实际上创建线程远不是创建一个对象那么简单。创建对象,仅仅是在JVM的堆里分配一块内存而已;而创建一个线程,却需要调用操作系统内核的API,然后操作系统要为线程分配一系列的资源,这个成本就很高了,所以线程是一个重量级的对象,应该避免频繁创建和销毁。
那如何避免呢?应对方案估计你已经知道了,那就是线程池。
虽然在Java语言中创建线程看上去就像创建一个对象一样简单,只需要new Thread()就可以了,但实际上创建线程远不是创建一个对象那么简单。创建对象,仅仅是在JVM的堆里分配一块内存而已;而创建一个线程,却需要调用操作系统内核的API,然后操作系统要为线程分配一系列的资源,这个成本就很高了,所以线程是一个重量级的对象,应该避免频繁创建和销毁。
那如何避免呢?应对方案估计你已经知道了,那就是线程池。
前面我们多次提到一个累加器的例子,示例代码如下。在这个例子中,add10K()这个方法不是线程安全的,问题就出在变量count的可见性和count+=1的原子性上。可见性问题可以用volatile来解决,而原子性问题我们前面一直都是采用的互斥锁方案。
Java并发包有很大一部分内容都是关于并发容器的,因此学习和搞懂这部分的内容很有必要。
Java 1.5之前提供的同步容器虽然也能保证线程安全,但是性能很差,而Java 1.5版本之后提供的并发容器在性能方面则做了很多优化,并且容器的类型也更加丰富了。下面我们就对比二者来学习这部分的内容。
前几天老板突然匆匆忙忙过来,说对账系统最近越来越慢了,能不能快速优化一下。我了解了对账系统的业务后,发现还是挺简单的,用户通过在线商城下单,会生成电子订单,保存在订单库;之后物流会生成派送单给用户发货,派送单保存在派送单库。为了防止漏派送或者重复派送,对账系统每天还会校验是否存在异常订单。
前面我们介绍了管程和信号量这两个同步原语在Java语言中的实现,理论上用这两个同步原语中任何一个都可以解决所有的并发问题。那Java SDK并发包里为什么还有很多其他的工具类呢?原因很简单:分场景优化性能,提升易用性。
Semaphore,现在普遍翻译为“信号量”,以前也曾被翻译成“信号灯”,因为类似现实生活里的红绿灯,车辆能不能通行,要看是不是绿灯。同样,在编程世界里,线程能不能执行,也要看信号量是不是允许。
在上一篇文章中,我们讲到Java SDK并发包里的Lock有别于synchronized隐式锁的三个特性:能够响应中断、支持超时和非阻塞地获取锁。那今天我们接着再来详细聊聊Java SDK并发包里的Condition,Condition实现了管程模型里面的条件变量。
Java SDK并发包内容很丰富,包罗万象,但是我觉得最核心的还是其对管程的实现。因为理论上利用管程,你几乎可以实现并发包里所有的工具类。在前面《08 | 管程:并发编程的万能钥匙》中我们提到过在并发编程领域,有两大核心问题:一个是互斥,即同一时刻只允许一个线程访问共享资源;另一个是同步,即线程之间如何通信、协作。这两大问题,管程都是能够解决的。Java SDK并发包通过Lock和Condition两个接口来实现管程,其中Lock用于解决互斥问题,Condition用于解决同步问题。
到这里,专栏的第一模块——并发编程的理论基础,我们已经讲解完了,总共12篇,不算少,但“跳出来,看全景”你会发现这12篇的内容基本上是一个“串行的故事”。所以,在学习过程中,建议你从一个个单一的知识和技术中“跳出来”,看全局,搭建自己的并发编程知识体系。