Javaのマルチスレッドと並行性のベストプラクティスは何ですか？

Javaのマルチスレッドと並行性のベストプラクティスは何ですか？

Javaのマルチスレッドと並行性

Javaのマルチスレッドと並行性は、一般的な没収を避けるために慎重に検討するために慎重に検討する必要があります。いくつかのベストプラクティスは次のとおりです。作成後に変更することはできず、同期メカニズムの必要性を排除します。 final キーワードを使用して、可能な場合は不変性を強制します。

並行コレクションを使用します： java.util.concurrent パッケージ concurrentlinkedqueue 。これらのコレクションは、同時アクセスを効率的かつ安全に処理し、手動の同期の必要性を排除するように設計されています。共有変数の数を減らし、同期メカニズムを使用してそれらへのアクセスを慎重に管理します。パフォーマンスのボトルネックにつながる可能性があるため、過度のロックを避けてください。実行可能なときはいつでも粗粒ロックより微細粒度ロックを好む。明示的な同期のオーバーヘッドなしで効率的な原子操作。静的分析ツールやスレッドデバッグツールなどのツールを使用して、開発プロセスの早い段階でこれらの問題を識別および解決します。

メモリモデルの理解： Javaのメモリモデルは、スレッドが共有メモリとどのように相互作用するかを決定します。メモリモデルを理解することは、正しい同時プログラムを作成するために重要です。

テスト：安定性と正確性を確保するために、高負荷とストレステストを含むさまざまな条件下で同時コードを徹底的にテストします。 JunitやMocking Frameworksなどのテクニックを使用して、さまざまなスレッドインタラクションをテストします。それらを回避する方法は次のとおりです。

• 人種条件：複数のスレッドにアクセスし、適切な同期なしに共有リソースを同時に変更し、予測不可能な結果につながる場合に発生します。適切な同期メカニズムを使用して、人種条件を防ぐ。慎重なリソース管理と循環依存関係を回避することは、デッドロックを防ぐために重要です。
• リベロック：リボロックはデッドロックに似ていますが、完全にブロックされる代わりに、スレッドは互いに応答して状態を継続的に変え、進行を防ぎます。慎重な設計と過度にリアクティブなコードを回避すると、リヴェロックを軽減するのに役立ちます。スレッドに適切に優先順位を付け、飢starを回避するために公正なロックメカニズムを使用します。適切な同期メカニズムと不変のオブジェクトを使用して、データの腐敗を防止します。コードを最適化し、効率的な同期技術を使用してコンテキストの切り替えを最小限に抑えます。
• スレッドローカルの不正使用： スレッドローカル変数は、スレッドごとのデータの保存に役立ちますが、誤用は適切にクリーンアップしないとメモリリークにつながる可能性があります。 threadlocal 変数の適切な取り扱いを確保します。

リソースを管理し、同時のJavaプログラムでデッドロックを防ぐための効果的な戦略は何ですか？いくつかの重要な戦略を次に示します。

• リソースの順序：リソースを取得するための一貫した注文を確立します。複数のスレッドが同じリソースを取得する必要がある場合、それらは常に同じ順序でそれらを取得する必要があります。これにより、デッドロックにつながる可能性のある円形の依存関係が防止されます。
• タイムアウト：リソースを取得する場合、タイムアウトを使用して無期限のブロックを防ぎます。スレッドが指定された時間内にリソースを取得できない場合、後で戻って再試行することができ、デッドロックのリスクが低下します。
• try-lock： tryLock> trylock> method> reentrantlock または類似のロックメカニズムを使用して、ロックなしでロックを取得しようとします。ロックが利用できない場合、スレッドは無期限に待機するのではなく、代替アクションを進めることができます。
• リソースプーリング：リソースプーリングを使用して、リソースを効率的に管理し、リソースの使い果たしを防ぎます。リソースプールにより、複数のスレッドが限られた数のリソースを共有し、パフォーマンスを改善し、デッドロックのリスクを軽減できます。完全に実装するのは困難ですが、デッドロックを早期に検出すると、その影響を軽減することができます。一部のJVMツールとライブラリは、デッドロック検出機能を提供します。
• 過度のロックを避けます：ロックの範囲と持続時間を最小限に抑えます。必要な時間の最低時間のみにロックが保持される細かいロックは、デッドロックのリスクを軽減し、同時実行を改善します。 blocksまたは try with-resources ステートメントを使用して、例外がある場合でもリソースリリースを保証するために

Java（例えば、スレッド、執行者など）のさまざまな同意ユーティリティの重要な違いは何ですか？ユーティリティ

Javaは、それぞれに長所と短所を備えたさまざまな並行性ユーティリティを提供しています。適切なユーティリティを選択することは、特定のニーズに依存します。

• スレッド：スレッドは、Javaの並行性の基本的な構成要素です。それらは、個々の実行ユニットを表します。ただし、手動でスレッドの管理は複雑でエラーが発生しやすい場合があります。微調整されたコントロールが絶対に必要な場合にのみスレッドを直接使用します。
• executor： executor フレームワークは、スレッドを管理するためのより高いレベルの抽象化を提供します。スレッドの作成、管理、ライフサイクルの制御を簡素化します。 executorservice は、タスクを送信し、ワーカースレッドのプールを管理する方法を提供します。ほとんどのマルチスレッドアプリケーションには、 executor を使用します。さまざまなエグゼキュータータイプ（ threadpoolexecutor 、 scheduledthreadpoolexecutor 、 forkjoinpool ）は、さまざまなシナリオにさまざまな機能を提供します。 threadpoolexecutor は高度に構成可能であり、スレッドプールサイズとキューイング戦略を正確に制御できるようにします。 ScheduleDTHREADPOOLEXECUTOR は、特定の時間または間隔で実行されるタスクのスケジュールに適しています。 forkjoinpool は、分割統合アルゴリズムのために最適化されています。
• 同時コレクション：前述のように、これらのコレクション（例：、 copyonwritearraylist ）は、並行アクセスのために設計されています。マルチスレッド環境で共有データ構造を扱うときにこれらのコレクションを使用します。
• 同期プリミティブ：これらには synchronized blocks/methods、 reintrantlock 、 semaphore 、 code 共有リソース。スレッドの同期と調整を細かく制御する必要がある場合は、それらを使用します。
• 将来と完成可能な財務：これらは非同期プログラミングに使用されます。 future は非同期計算の結果を表し、完了を確認し、後で結果を取得できるようにします。 完了可能なFuture future を拡張し、非同期操作を構成するためのより高度な機能を提供します。 future and code> completable future を使用し、メインスレッドのブロックを避けたい場合。

要約では、ほとんどの同時プログラミングタスクの場合、 executor フレームワークは、効果的なリソース管理のために推奨されるアプローチです。絶対に必要な場合にのみスレッドを直接使用し、共有リソースを管理し、同時性の問題を防ぐために、同時コレクションと同期プリミティブを適切に利用します。非同期操作については、 future および codeable future を考慮してください。

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