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Java中实现并发的方法有哪些

发表于：2024-11-22 作者：千家信息网编辑

千家信息网最后更新 2024年11月22日，这篇文章主要介绍"Java中实现并发的方法有哪些"的相关知识，小编通过实际案例向大家展示操作过程，操作方法简单快捷，实用性强，希望这篇"Java中实现并发的方法有哪些"文章能帮助大家解决问题。Java

千家信息网最后更新 2024年11月22日Java中实现并发的方法有哪些

这篇文章主要介绍"Java中实现并发的方法有哪些"的相关知识，小编通过实际案例向大家展示操作过程，操作方法简单快捷，实用性强，希望这篇"Java中实现并发的方法有哪些"文章能帮助大家解决问题。

Java实现并发的几种方法

Java程序默认以单线程方式运行。

synchronized

Java 用过synchronized 关键字来保证一次只有一个线程在执行代码块。

public synchronized void code() {    // TODO}

Volatile

Volatile 关键字保证任何线程在读取Volatile修饰的变量的时候，读取的都是这个变量的最新数据。

Threads 和 Runnable

public class MyRunnable implements Runnable {    @Override    public void run() {     // TODO    }}

import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class Main {    public static void main(String[] args) {        Runnable task = new MyRunnable();        Thread worker = new Thread(task);        worker.setName('Myrunnable');        worker.start();}

创建thread会有很多overhead，性能低且不易管理

Thread pools

import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class Main {    private static final int NUMOFTHREDS = 5;    public static void main(String[] args) {        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(NUMOFTHREDS);        for (int i = 0; i < 50; i++) {            Runnable worker = new MyRunnable(i);            executor.execute(worker);        }        // executor不接受新的threads        executor.shutdown();        // 等待所有threads结束        executor.awaitTermination();        System.out.println("Finished all threads");    }}

Futures 和 Callables

因为Runnable对象无法向调用者返回结果，我们可以用Callable类来返回结果。

package de.vogella.concurrency.callables;import java.util.concurrent.Callable;public class MyCallable implements Callable {    @Override    public Long call() throws Exception {  // TODO  int sum = 1;        return sum;    }}

import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.Future;public class CallableFutures {    private static final int NUMOFTHREDS = 5;    public static void main(String[] args) {        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(NUMOFTHREDS);        List> list = new ArrayList>();        for (int i = 0; i < 10; i++) {            Callable worker = new MyCallable();            Future submit = executor.submit(worker);            list.add(submit);        }        long sum = 0;        for (Future future : list) {            try {                sum += future.get();            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            } catch (ExecutionException e) {                e.printStackTrace();            }        }        System.out.println(sum);        executor.shutdown();    }}

CompletableFuture

CompletableFuture 在Future的基础上增加了异步调用的功能。callback()函数Thread执行结束的时候会自动调用。

CompletableFuture既支持阻塞，也支持非阻塞的callback()

import java.util.concurrent.CompletableFuture;import java.util.concurrent.ExecutionException;public class CompletableFutureSimpleSnippet {    public static void main(String[] args) {         CompletableFuture  data = createCompletableFuture()                .thenApply((Integer count) -> {                    int transformedValue = count * 10;                    return transformedValue;                });            try {              int count = futureCount.get();             } catch (InterruptedException | ExecutionException ex) {            }    }    private static CompletableFuture createCompletableFuture() {        CompletableFuture futureCount = CompletableFuture.supplyAsync(                () -> {                    return 1;                });        return futureCount;    }}

补充：Java如何处理高并发的情况

为了更好的理解并发和同步，需要先明白两个重要的概念:同步和异步

所谓同步，可以理解为在执行完一个函数或方法之后，一直等待系统返回值或消息，这时程序是出于阻塞的，只有接收到返回的值或消息后才往下执行其它的命令。同步就是一件事，一件事情一件事的做。

异步，执行完函数或方法后，不必阻塞性地等待返回值或消息，只需要向系统委托一个异步过程，那么当系统接收到返回值或消息时，系统会自动触发委托的异步过程，从而完成一个完整的流程。异步就是，做一件事情，不影响做其他事情。

同步关键字synchronized，假如这个同步的监视对象是类的话，那么如果当一个对象访问类里面的同步方法的话，那么其它的对象如果想要继续访问类里面的这个同步方法的话，就会进入阻塞，只有等前一个对象执行完该同步方法后当前对象才能够继续执行该方法。这就是同步。相反，如果方法前没有同步关键字修饰的话，那么不同的对象可以在同一时间访问同一个方法，这就是异步。

脏数据：就是指当一个事务正在访问数据，并且对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另外一个事务也访问这个数据，然后使用了这个数据。因为这个数据是还没有提交的数据，那么另外一个事务读到的这个数据是脏数据(Dirty Data)，依据脏数据所做的操作可能是不正确的。

1、什么是并发问题

多个进程或线程同时(在同一段时间内)访问同一资源会产生并发问题。

比如A、B操作员同时读取一余额为1000元的账户，A操作员为该账户增加100元，B操作员同时为该账户减去 50元，A先提交，B后提交。最后实际账户余额为1000-50=950元，但本该为 1000+100-50=1050。这就是典型的并发问题。如何解决？

处理并发和同同步问题主要是通过锁机制。

2、如何处理并发和同步

一种是java中的同步锁，典型的就是同步关键字synchronized。

另外一种比较典型的就是悲观锁和乐观锁。

在java中有两种方式实现原子性操作（即同步操作）：

1）使用同步关键字synchronized

2）使用lock锁机制其中也包括相应的读写锁

悲观锁，正如其名，它指的是对数据被外界（包括本系统当前的其他事务，以及来自外部系统的事务处理）修改持保守态度，因此，在整个数据处理过程中，将数据处于锁定状态。

乐观锁，大多是基于数据版本 Version ）记录机制实现。何谓数据版本？即为数据增加一个版本标识，在基于数据库表的版本解决方案中，一般是通过为数据库表增加一个 "version" 字段来实现。读取出数据时，将此版本号一同读出，之后更新时，对此版本号加一。此时，将提交数据的版本数据与数据库表对应记录的当前版本信息进行比对，如果提交的数据版本号大于数据库表当前版本号，则予以更新，否则认为是过期数据。

乐观锁机制是在我们的系统中实现，来自外部系统的用户余额更新操作不受我们系统的控制，因此可能会造成脏数据被更新到数据库中。在系统设计阶段，我们应该充分考虑到这些情况出现的可能性，并进行相应调整（如将乐观锁策略在数据库存储过程中实现，对外只开放基于此存储过程的数据更新途径，而不是将数据库表直接对外公开）。

【谨防在此，面试官会问到死锁的相关问题！！！关于死锁的问题，在其余某篇博客都有说明】