Struktur dan algoritma data Java: pengoptimuman praktikal pengaturcaraan serentak

Di Java, pengaturcaraan serentak mengoptimumkan prestasi aplikasi berbilang benang melalui struktur data dan algoritma serentak: Operasi atom: Menggunakan pembolehubah atom (seperti AtomicInteger) menjamin bahawa operasi dilaksanakan secara keseluruhan. Struktur data serentak: Gunakan struktur data selamat benang seperti ConcurrentHashMap, ConcurrentLinkedQueue dan CopyOnWriteArrayList. Kunci: Gunakan antara muka yang disegerakkan dan Kunci untuk melindungi kod bahagian kritikal.

Struktur dan Algoritma Data Java: Pengoptimuman Praktikal untuk Pengaturcaraan Serentak

Dalam aplikasi berbilang benang, pengaturcaraan serentak adalah penting untuk meningkatkan prestasi dan responsif. Di Java, kita boleh menggunakan struktur data dan algoritma serentak untuk mengoptimumkan senario serentak.

Operasi Atom

Operasi atom memastikan satu set operasi dilaksanakan secara keseluruhan, atau tidak sama sekali. Kelas seperti AtomicInteger, AtomicReference dan AtomicBoolean dalam Java menyediakan pembolehubah atom. AtomicInteger、AtomicReference 和 AtomicBoolean 等类提供了原子变量。

AtomicInteger counter = new AtomicInteger();
counter.incrementAndGet();

并发数据结构

• ConcurrentHashMap：一个线程安全的哈希表，允许多个线程同时访问和更新。
• ConcurrentLinkedQueue：一个线程安全的队列，支持多线程插入和删除。
• CopyOnWriteArrayList：一个线程安全的列表，每次迭代都会创建列表的副本。

ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("key", 10);

锁

• synchronized：一个内建锁，可用于保护临界区代码。
• Lock 接口：提供更细粒度的锁控制，例如可重入锁和读写锁。

synchronized (lock) {
    // 临界区代码
}

实战案例：并发计数器

考虑一个需要对请求进行计数的 Web 应用程序。由于请求可能是并发发生的，因此需要一个线程安全的计数器：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

public class Counter {

    private AtomicLong count = new AtomicLong();

    public long increment() {
        return count.incrementAndGet();
    }

    public long getCount() {
        return count.get();
    }
}

在 increment() 方法中，我们使用 AtomicLong 的 incrementAndGet() 方法原子性地将计数增加 1。在 getCount()rrreee

Struktur data serentak

🎜

• 🎜ConcurrentHashMap: 🎜Jadual cincang selamat benang yang membenarkan berbilang urutan mengakses dan mengemas kini serentak.
• 🎜ConcurrentLinkedQueue: 🎜Barisan selamat benang yang menyokong sisipan dan pemadaman berbilang benang.
• 🎜CopyOnWriteArrayList: 🎜Senarai selamat benang yang mencipta salinan senarai pada setiap lelaran.

rrreee🎜🎜Kunci🎜🎜

• 🎜disegerakkan: 🎜Kunci terbina dalam yang boleh digunakan untuk melindungi kod bahagian kritikal.
• 🎜Antara muka kunci: 🎜Menyediakan kawalan kunci yang lebih halus, seperti kunci masuk semula dan kunci baca-tulis.

rrreee🎜🎜Kes Praktikal: Concurrency Counter🎜🎜🎜Pertimbangkan aplikasi web yang perlu mengira permintaan. Memandangkan permintaan mungkin berlaku serentak, kaunter selamat benang diperlukan: 🎜rrreee🎜Dalam kaedah increment(), kami menggunakan AtomicLong's incrementAndGet() secara atom menambah kiraan dengan satu. Dalam kaedah <code>getCount(), kami mengembalikan nilai semasa kiraan. 🎜🎜Dengan menggunakan struktur dan kunci data serentak, kami memastikan kiraan aplikasi kekal tepat dan konsisten dalam persekitaran serentak. 🎜

Atas ialah kandungan terperinci Struktur dan algoritma data Java: pengoptimuman praktikal pengaturcaraan serentak. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!