java高並發編程詳解

Ⅰ 再見了Future，圖解JDK21虛擬線程的結構化並發

Java為我們提供了多種並發編程手段，本文將探討一些關鍵概念和方法。首先，簡要介紹基礎方法，即使用Lambda表達式創建平台線程。然而，這種方法在大多數應用程序伺服器中不被鼓勵，因此轉向更高級的解決方案，如Java的Futures。

JDK 5引入了Futures類，允許開發者將任務提交到線程池並返回結果。通過ExecutorService介面實現任務提交，它是一個用於管理任務執行的機制。然而，Futures存在一些問題，例如，使用Platform線程時，獲取結果的操作會阻塞線程，這可能導致性能問題。

Java 21的虛擬線程（Virtual Threads）提供了改進，通過使用Virtual Threads，當使用future.get()方法阻塞線程時，底層的平台線程不會被阻塞。這解決了Futures中的一個關鍵問題。同時，使用CompletableFuture Pipelines也可以解決阻塞問題，但本文將重點介紹Virtual Threads的優勢。

結構化並發的概念旨在更好地組織和管理任務執行。它強調了一個塊（如方法或塊）內啟動的所有任務應在該塊結束時終止。這樣可以實現更清晰的代碼結構和易於理解的執行順序。Java 21中引入的StructuredTaskScope類試圖提供更干凈的結構化並發模型，它能夠更好地處理任務之間的關系。

StructuredTaskScope類能夠自動取消在任一任務失敗時執行的後續任務，確保沒有未完成的任務遺留。通過使用StructuredTaskScope創建的結構化任務范圍，可以實現代碼的模塊化和一致性，提高開發效率。

本文示例展示了一個用例，其中兩個任務可以並行運行，然後將結果合並到單個對象中返回。通過使用StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()方法，可以確保在任一任務失敗時，其他任務自動被取消。這避免了等待時間過長或保留未明確終止的線程的問題。

在編寫使用StructuredTaskScope的代碼時，開發者需要確保任務能夠正確處理取消期間設置的中斷標志。任務應該檢查並適當終止，以確保用例的響應性。總的來說，StructuredTaskScope和Virtual Threads共同提供了一種強大的並發編程方法，適用於將任務拆分為多個子任務的復雜用例。