java多线程开发技术 java开发多线程应用场景_前端

Java web 开发中，有一些场景需要用到多线程和锁定，以提高性能、保证数据一致性或实现特定的功能，多线程和锁定提升网站性能、保障数据安全或实现复杂功能的重要技术手段。以下是一些常见的应用场景：

  • 异步处理：为了避免耗时操作阻塞主线程或消耗过多资源，可以利用多线程技术异步执行这些操作，如发送邮件、调用外部接口、生成报告等。Java提供了ExecutorService、CompletableFuture等工具类来管理线程池，并通过Future、Callback等方式来获取异步结果。
  • 并发访问共享资源：当多个线程同时访问同一个共享资源，如数据库、文件、缓存等，就需要使用锁定技术来确保数据的一致性和完整性。Java提供了synchronized关键字和Lock接口（如ReentrantLock）来实现锁定机制，并要注意避免死锁、活锁、饥饿等问题。
  • 读写分离：当一个共享资源的读操作远远多于写操作，且写操作不影响读操作的正确性时，可以使用读写分离技术来提高并发性能。Java提供了ReadWriteLock接口（如ReentrantReadWriteLock）来实现读写锁定机制，允许多个线程并发读取，但只允许一个线程独占写入。
  • 条件同步：当一个线程需要在满足某个条件后才能继续执行时，可以使用条件同步技术来实现线程间的协作。Java提供了Object.wait() / notify() / notifyAll()方法, 或者 Lock.newCondition() / await() / signal() / signalAll()方法, 或者 CountDownLatch / CyclicBarrier / Semaphore / Exchanger 等工具类, 来创建和管理条件变量，并在合适的时机进行通知或等待。

下面代码采用多线程技术实现邮件发送和接收：

import javax.mail.*;
import javax.mail.internet.InternetAddress;
import javax.mail.internet.MimeMessage;
import java.util.Properties;
import java.util.concurrent.*;

public class AsyncEmailSender {
    private static final String SMTP_SERVER = "smtp.163.com";// 邮箱服务器
    private static final String USERNAME = "your_email@163.com";// 邮箱账号
    private static final String PASSWORD = "your_password";// 邮箱密码
    private static final int NUM_THREADS = 10;
    private static final ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(NUM_THREADS);
    private static final String PROXY_HOST = "www.16yun.cn";// 代理服务器
    private static final int PROXY_PORT = 31111;// 代理y
    private static final String PROXY_USERNAME = "16YUN";// 代理用户名
    private static final String PROXY_PASSWORD = "16IP";// 代理密码
    private static final Properties PROXY_PROPERTIES = new Properties() {{
            put("http.proxyHost", PROXY_HOST);
            put("http.proxyPort", String.valueOf(PROXY_PORT));
            put("https.proxyHost", PROXY_HOST);
            put("https.proxyPort", String.valueOf(PROXY_PORT));
            put("http.proxyUser", PROXY_USERNAME);
            put("http.proxyPassword", PROXY_PASSWORD);
            put("https.proxyUser", PROXY_USERNAME);
            put("https.proxyPassword", PROXY_PASSWORD);
        }};
    private static int numSent = 0;
    private static int numReceived = 0;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
        CompletableFuture<Void> sendFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
            sendEmail("recipient@example.com", "Test Subject", "Test Body");
            // 在此加入更多调用sendEmail方法的代码，以发送更多邮件
        }, executor);

        CompletableFuture<Void> receiveFuture = CompletableFuture.runAsync(() -> {
            receiveEmail("inbox"); // 接收收件箱中的邮件
        }, executor);

        CompletableFuture<Void> allFutures = CompletableFuture.allOf(sendFuture, receiveFuture);
        allFutures.get();

        executor.shutdown();
        System.out.println("Sent " + numSent + " emails");
        System.out.println("Received " + numReceived + " emails");
    }

    public static void sendEmail(String recipient, String subject, String body) {
        // Set the properties of the SMTP server
        Properties props = new Properties(PROXY_PROPERTIES);
        props.put("mail.smtp.auth", "true");
        props.put("mail.smtp.starttls.enable", "true");
        props.put("mail.smtp.host", SMTP_SERVER);
        props.put("mail.smtp.port", "25"); // 163邮箱使用的是25号端口

        // Create a new session with the SMTP server
        Session session = Session.getInstance(props, new javax.mail.Authenticator() {
            protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {
                return new PasswordAuthentication(USERNAME, PASSWORD);
            }
        });

        try {
            // Create a new message
            Message message = new MimeMessage(session);
            message.setFrom(new InternetAddress(USERNAME));
            message.setRecipients(Message.RecipientType.TO, InternetAddress.parse(recipient));
            message.setSubject(subject);
            message.setText(body);

            // Send the message
            Transport.send(message);
            synchronized (AsyncEmailSender.class) {
                numSent++;
            }
        } catch (MessagingException e) {}

在这个示例中，我们使用了一个ExecutorService来创建一个线程池，构造函数的参数指定了线程池中的线程数量。使用CompletableFuture.runAsync方法将sendEmail和receiveEmail方法异步执行，在sendEmail和receiveEmail方法中，我们使用Proxy_properties将代理IP的配置添加到Properties对象中，实现了服务器IP的隐藏，在其中的sendEmail方法中，我们加入了一个synchronized块以确保numSent变量的所有操作都是同步的，避免出现竞争条件。在receiveEmail方法中，我们同样加入了一个synchronized块，以确保numReceived变量的所有操作都是同步的。在main方法中，我们调用了CompletableFuture.allOf方法等待所有异步操作完成。最后，我们打印出收发邮件的统计数据。