Java基础入门到实战应用：并发编程实战详解

Java并发编程实战详解并发编程：多线程并行处理数据的技术，提高应用程序性能。 Java并发机制：线程：轻量级执行单元，可并行执行任务。锁：同步共享资源访问，避免同时操作。原子操作：不可中断，要么全部成功要么全部失败。并发集合：线程安全集合类，允许多线程操作。实战案例：多线程爬取网页使用ExecutorService和CompletionService管理线程并收集结果，提高爬取效率。

Java并发编程实战详解

引言

并发编程是多线程并行处理数据的技术，可以显着提高应用程序的性能。在Java中，有多种并发机制，包括线程、锁、原子操作和并发集合。

线程

线程是轻量级的执行单元，可以并行执行任务。要创建线程，可以使用Thread类或实现Runnable接口。

// 使用 Thread 类创建线程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello from thread!");
    }
});

// 使用 Runnable 创建线程
Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello from runnable!");
Thread thread = new Thread(runnable);

锁

锁用于同步对共享资源的访问，防止多个线程同时操作同一数据。 Java中常用的锁是synchronized关键字和ReentrantLock类。

原子操作

原子操作是一种不可中断的操作，要么全部执行成功，要么全部失败。 Java中提供了AtomicInteger等原子类来封装基本类型操作，以确保线程安全。

并发集合

并发集合是线程安全的集合类，允许多个线程同时访问和修改数据，而无需显式同步。常用的并发集合包括ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList。

实战案例：多线程爬取网页

下面是一个使用多线程爬取网页的实战案例：

import java.util.concurrent.*;
import java.util.List;

public class WebCrawler {

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
        CompletionService<String> completionService = new ExecutorCompletionService<>(executor);

        List<String> urls = List.of("url1", "url2", "url3", ..., "urlN");

        for (String url : urls) {
            completionService.submit(() -> fetchPage(url));
        }

        executor.shutdown();
        executor.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);

        for (int i = 0; i < urls.size(); i++) {
            try {
                String page = completionService.take().get();
                System.out.println("Fetched page: " + page);
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    private static String fetchPage(String url) {
        // 模拟爬取网页操作
        return "Page content for " + url;
    }
}

在这个案例中，多个线程并行爬取网页，提高了爬取效率。 CompletionService用于收集和管理线程返回的结果，避免了多线程管理的复杂性。

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