java 单机并发

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mob64ca12de62a6 2023-10-13 05:30:11 ©著作权

文章标签 Java java 并发容器 文章分类 Java 后端开发

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Java 单机并发

在Java编程中，单机并发是指在单个计算机上同时执行多个任务或处理多个请求的能力。Java提供了丰富的并发编程机制，可以帮助开发者实现高效的单机并发。

本文将介绍Java中的几种常见的单机并发机制，包括线程、锁、原子类以及并发容器，并通过代码示例进行详细说明。

线程

线程是执行程序的基本单位，Java中的线程机制允许程序在同一时间执行多个任务。创建线程的方式有两种：继承Thread类和实现Runnable接口。

以下是一个继承Thread类的简单示例：

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的代码
    }
}

// 创建并启动线程
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();

以下是一个实现Runnable接口的示例：

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的代码
    }
}

// 创建并启动线程
Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();

锁

锁是Java中用于控制多个线程对共享资源访问的机制。常用的锁包括synchronized关键字、ReentrantLock类以及ReadWriteLock接口。

synchronized是Java中最基本的锁机制，它可以用来修饰方法或代码块，确保同一时间只有一个线程可以访问被synchronized修饰的代码。

以下是使用synchronized关键字实现同步的示例：

public class MyObject {
    private synchronized void synchronizedMethod() {
        // 同步方法的代码
    }
    
    private void synchronizedBlock() {
        synchronized (this) {
            // 同步代码块的代码
        }
    }
}

ReentrantLock类是Java中更灵活的锁机制，它提供了更多的功能，如可重入性、公平性等。

以下是使用ReentrantLock类实现同步的示例：

public class MyObject {
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    
    private void synchronizedMethod() {
        lock.lock();
        try {
            // 同步方法的代码
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    
    private void synchronizedBlock() {
        lock.lock();
        try {
            // 同步代码块的代码
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

原子类

原子类是Java中用于实现原子操作的类，它们可以确保多个线程同时对同一变量进行操作时不会出现竞态条件。

Java 5引入的java.util.concurrent.atomic包提供了一系列原子类，如AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean等。

以下是使用AtomicInteger类实现原子操作的示例：

public class Counter {
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger();
    
    public void increment() {
        count.incrementAndGet();
    }
    
    public int getCount() {
        return count.get();
    }
}

并发容器

并发容器是Java中用于在多线程环境下安全地处理集合的类。Java 5引入的java.util.concurrent包提供了一系列并发容器，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。

以下是使用ConcurrentHashMap类实现并发安全的HashMap的示例：

public class MyMap {
    private Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
    
    public void put(String key, String value) {
        map.put(key, value);
    }
    
    public String get(String key) {
        return map.get(key);
    }
}