Java's Project Loom: Merevolusikan Konkurensi dengan Benang Maya dan Tugasan Berstruktur

Project Loom menggegarkan dunia Java, dan saya teruja untuk berkongsi apa yang telah saya pelajari mengenainya. Penambahan terobosan kepada Java ini adalah tentang menjadikan pengaturcaraan serentak lebih mudah dan lebih cekap.

Pada terasnya, Project Loom memperkenalkan rangkaian maya. Ini ialah utas ringan yang tidak dipetakan terus ke utas OS, membolehkan kami mencipta berjuta-juta daripadanya tanpa mengeluarkan peluh. Ini ialah penukar permainan untuk mengendalikan banyak operasi serentak, terutamanya dalam aplikasi berat I/O.

Mari kita menyelami beberapa kod untuk melihat cara kita boleh mencipta dan menggunakan benang maya:

Runnable task = () -> {
    System.out.println("Hello from a virtual thread!");
};

Thread vThread = Thread.startVirtualThread(task);
vThread.join();

Semudah itu! Kami boleh membuat utas maya sama seperti utas biasa, tetapi benang itu lebih cekap sumber.

Salah satu perkara paling menarik tentang Loom ialah keselarasan berstruktur. Konsep ini membantu kami menguruskan kitaran hayat tugasan yang berkaitan dengan lebih mudah. Berikut ialah contoh:

try (var scope = new StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()) {
    Future<String> user = scope.fork(() -> fetchUser());
    Future<List<Order>> orders = scope.fork(() -> fetchOrders());

    scope.join();
    scope.throwIfFailed();

    processUserAndOrders(user.resultNow(), orders.resultNow());
}

Dalam kod ini, kami menggunakan StructuredTaskScope untuk mengurus dua tugasan yang berkaitan. Jika salah satu tugas gagal, skop akan menutup semua tugas. Ini menjadikan pengendalian dan pembatalan ralat lebih bersih.

Kini, anda mungkin tertanya-tanya bagaimana untuk memfaktorkan semula kod sedia ada untuk menggunakan ciri baharu ini. Berita baiknya ialah dalam banyak kes, ia agak mudah. Jika anda menggunakan ExecutorService, anda sering boleh menggantikannya dengan Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor(). Ini akan menggunakan urutan maya dan bukannya urutan platform, memberikan anda kebolehskalaan yang lebih baik dengan perubahan kod yang minimum.

Loom juga mengubah cara kita berfikir tentang corak konkurensi tradisional. Contohnya, corak kumpulan benang klasik menjadi kurang diperlukan apabila anda boleh mencipta berjuta-juta benang maya. Daripada mengurus kumpulan rangkaian terhad dengan berhati-hati, anda hanya boleh membuat urutan maya baharu untuk setiap tugas.

Mari kita lihat contoh yang lebih kompleks untuk melihat cara Loom boleh membantu dalam senario pemprosesan tinggi:

public class WebServer {
    public void handleRequests(int port) throws IOException {
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port)) {
            while (true) {
                Socket socket = serverSocket.accept();
                Thread.startVirtualThread(() -> handleConnection(socket));
            }
        }
    }

    private void handleConnection(Socket socket) {
        try (socket;
             var in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
             var out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {

            String request = in.readLine();
            String response = processRequest(request);
            out.println(response);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private String processRequest(String request) {
        // Simulate some processing time
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
        return "Response to: " + request;
    }
}

Dalam contoh ini, kami sedang mencipta pelayan web ringkas yang boleh mengendalikan banyak sambungan serentak. Setiap sambungan dikendalikan dalam urutan mayanya sendiri, membolehkan kami menskalakan kepada sejumlah besar sambungan serentak tanpa perlu risau tentang overhed benang.

Satu perkara yang perlu diingat ialah walaupun utas maya bagus untuk tugasan terikat I/O, ia tidak memberikan apa-apa faedah untuk tugasan terikat CPU. Jika aplikasi anda terikat kepada CPU, anda masih perlu mengehadkan keselarasan kepada bilangan teras CPU yang tersedia.

Project Loom juga memperkenalkan konsep kesinambungan, yang merupakan mekanisme asas yang membolehkan rangkaian maya. Walaupun anda biasanya tidak akan menggunakan sambungan secara langsung, memahaminya boleh membantu anda memahami cara urutan maya berfungsi di bawah hud.

Semasa kami menggunakan Loom, kami perlu memikirkan semula beberapa strategi pengoptimuman prestasi kami. Contohnya, pengumpulan sambungan mungkin menjadi kurang diperlukan dalam sesetengah kes, kerana membuat sambungan baharu menjadi lebih murah dengan rangkaian maya.

Perlu diingat bahawa Loom tidak menggantikan semua dalam pakej java.util.concurrent. Kebanyakan primitif penyegerakan dan struktur data serentak masih bernilai dan berfungsi dengan baik dengan urutan maya.

Project Loom masih dalam pembangunan, dan sesetengah API mungkin berubah sebelum keluaran akhir. Walau bagaimanapun, konsep teras adalah stabil dan anda boleh mula mencubanya sekarang menggunakan binaan pratonton Java.

Kesimpulannya, Project Loom ditetapkan untuk merevolusikan pengaturcaraan serentak di Java. Dengan menjadikannya lebih mudah untuk menulis kod serentak yang berskala dan cekap, Loom membuka kemungkinan baharu untuk membina aplikasi berprestasi tinggi. Sama ada anda mengusahakan perkhidmatan web, saluran paip pemprosesan data atau mana-mana sistem serentak lain, Loom mempunyai sesuatu untuk ditawarkan. Sebagai pembangun Java, kami memasuki era konkurensi baharu yang menarik dan saya tidak sabar untuk melihat perkara yang akan kami bina dengan alatan baharu ini.

---

Ciptaan Kami

Pastikan anda melihat ciptaan kami:

Pusat Pelabur | Hidup Pintar | Epos & Gema | Misteri Membingungkan | Hindutva | Pembangunan Elit | Sekolah JS

---

Kami berada di Medium

Tech Koala Insights | Dunia Epok & Gema | Medium Pusat Pelabur | Medium Misteri Membingungkan | Sains & Zaman Sederhana | Hindutva Moden

Atas ialah kandungan terperinci Java's Project Loom: Merevolusikan Konkurensi dengan Benang Maya dan Tugasan Berstruktur. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!