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java多线程与高并发

发布时间: 2023-01-01 16:43:39

java的多线程是交替占用CPU,不是真正的并行这个和单线程不是一样的吗为什么会效率会更高

比如某线程需要延时等待某操作完成,这时就可以用线程调度执行其他等待执行的线程,这样更完全地利用了cpu的性能,因此效率高

② 什么是Java多线程

多线程的概念?
说起多线程,那么就不得不说什么是线程,而说起线程,又不得不说什么是进程。
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
进程可以简单的理解为一个可以独立运行的程序单位。它是线程的集合,进程就是有一个或多个线程构成的,每一个线程都是进程中的一条执行路径。
那么多线程就很容易理解:多线程就是指一个进程中同时有多个执行路径(线程)正在执行。
为什么要使用多线程?
1.在一个程序中,有很多的操作是非常耗时的,如数据库读写操作,IO操作等,如果使用单线程,那么程序就必须等待这些操作执行完成之后才能执行其他操作。使用多线程,可以在将耗时任务放在后台继续执行的同时,同时执行其他操作。
2.可以提高程序的效率。
3.在一些等待的任务上,如用户输入,文件读取等,多线程就非常有用了。
缺点:
1.使用太多线程,是很耗系统资源,因为线程需要开辟内存。更多线程需要更多内存。
2.影响系统性能,因为操作系统需要在线程之间来回切换。
3.需要考虑线程操作对程序的影响,如线程挂起,中止等操作对程序的影响。
4.线程使用不当会发生很多问题。
总结:多线程是异步的,但这不代表多线程真的是几个线程是在同时进行,实际上是系统不断地在各个线程之间来回的切换(因为系统切换的速度非常的快,所以给我们在同时运行的错觉)。
2.多线程与高并发的联系。
高并发:高并发指的是一种系统运行过程中遇到的一种“短时间内遇到大量操作请求”的情况,主要发生在web系统集中大量访问或者socket端口集中性收到大量请求(例如:12306的抢票情况;天猫双十一活动)。该情况的发生会导致系统在这段时间内执行大量操作,例如对资源的请求,数据库的操作等。如果高并发处理不好,不仅仅降低了用户的体验度(请求响应时间过长),同时可能导致系统宕机,严重的甚至导致OOM异常,系统停止工作等。如果要想系统能够适应高并发状态,则需要从各个方面进行系统优化,包括,硬件、网络、系统架构、开发语言的选取、数据结构的运用、算法优化、数据库优化……。
而多线程只是在同/异步角度上解决高并发问题的其中的一个方法手段,是在同一时刻利用计算机闲置资源的一种方式。
多线程在高并发问题中的作用就是充分利用计算机资源,使计算机的资源在每一时刻都能达到最大的利用率,不至于浪费计算机资源使其闲置。
3.线程的创建,停止,常用方法介绍。
1.线程的创建:
线程创建主要有2种方式,一种是继承Thread类,重写run方法即可;(Thread类实现了Runable接口)
另一种则是实现Runable接口,也需要重写run方法。
线程的启动,调用start()方法即可。 我们也可以直接使用线程对象的run方法,不过直接使用,run方法就只是一个普通的方法了。

其他的还有: 通过匿名内部类的方法创建;实现Callable接口。。。。。

2.线程常用方法:
currentThread()方法:该方法返回当前线程的信息 .getName()可以返回线程名称。

isAlive()方法:该方法判断当前线程是否处于活动状态。
sleep()方法:该方法是让“当前正在执行的线程“休眠指定的时间,正在执行的线程是指this.currentThread()返回的线程。
getId()方法:该方法是获取线程的唯一标识。
3.线程的停止:
在java中,停止线程并不简单,不想for。。break那样说停就停,需要一定的技巧。

线程的停止有3种方法:
1.线程正常终止,即run()方法运行结束正常停止。
2.使用interrupt方法中断线程。
3.使用stop方法暴力停止线程。
interrupt方法中断线程介绍:
interrupt方法其实并不是直接中断线程,只是给线程添加一个中断标志。
判断线程是否是停止状态:
this.interrupted(); 判断当前线程是否已经中断。(判断的是这个方法所在的代码对应的线程,而不是调用对象对应的线程)

this.isInterrupted(); 判断线程是否已经中断。(谁调用,判断谁)

注:.interrupted()与isInterrupted()的区别:
interrupted()方法判断的是所在代码对应的线程是否中断,而后者判断的是调用对象对应的线程是否停止
前者执行后有清除状态的功能(如连续调用两次时,第一次返回true,则第二次会返回false)
后者没有清除状态的功能(两次返回都为true)
真正停止线程的方法:
异常法:
在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态,如果为true则 throw new interruptedException()然后捕获该异常即可停止线程。

return停止线程:
在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态,如果为true则return停止线程。 (建议使用异常法停止线程,因为还可以在catch中使线程向上抛,让线程停止的事件得以传播)。

暴力法:
使用stop()方法强行停止线程(强烈不建议使用,会造成很多不可预估的后果,已经被标记为过时)
(使用stop方法会抛出 java.lang.ThreadDeath 异常,并且stop方法会释放锁,很容易造成数据不一致)
注:在休眠中停止线程:
在sleep状态下停止线程 会报异常,并且会清除线程状态值为false;
先停止后sleep,同样会报异常 sleep interrupted;

4.守护线程。
希望对您有所帮助!~

③ java 项目开发中中如何解决高并发问题

对于我们开发的网站,如果网站的访问量非常大的话,那么我们就需要考虑相关的并发访问问题了。而并发问题是绝大部分的程序员头疼的问题,

但话又说回来了,既然逃避不掉,那我们就坦然面对吧~今天就让我们一起来研究一下常见的并发和同步吧。

为了更好的理解并发和同步,我们需要先明白两个重要的概念:同步和异步

1、同步和异步的区别和联系

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。

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。

同步在一定程度上可以看做是单线程,这个线程请求一个方法后就待这个方法给他回复,否则他不往下执行(死心眼)。

异步在一定程度上可以看做是多线程的(废话,一个线程怎么叫异步),请求一个方法后,就不管了,继续执行其他的方法。

同步就是一件事,一件事情一件事的做。
异步就是,做一件事情,不引响做其他事情。

例如:吃饭和说话,只能一件事一件事的来,因为只有一张嘴。
但吃饭和听音乐是异步的,因为,听音乐并不引响我们吃饭。

对于Java程序员而言,我们会经常听到同步关键字synchronized,假如这个同步的监视对象是类的话,那么

④ 如何学习Java“高并发”,并在项目中实际应用

如果不使用框架,纯原生Java编写,是需要了解Java并发编程的,主要就是学习Doug Lea开发的那个java.util.concurrent包下面的API;
如果使用框架,那么在代码层面确实不会需要太多的去关注并发问题,反而是由于高并发会给系统造成很大压力,要在缓存、数据库操作上要多加考虑。
即使是使用框架,在工作中还是会用到多线程,就拿常见的CRUD接口来说,比如一个非常耗时的save接口,有多耗时呢?我们假设整个save执行完要10分钟,所以,在save的时候,就需要采用异步的方式,也就是单独用一个线程去save,然后直接给前端返回200。
可见,就算只是简单的CRUD,也有可能用到多线程的。
当然,这只是一个简单的例子,要想学习Java的精髓,并发还是要学的;不管你只是业务开发,还是在开发框架。

⑤ 求教:java多线程与响应式流

  • 单线程比多线程更快。你的测试代码只是用了CPU资源。因为多线程需要处理线程的开销,开销多了自然没有单线程快。

  • 多线程是为了更充分的利用计算机的资源。比如网络,IO,CPU...如果你在for循环里加入一个磁盘写入操作,多线程就会比单线程快了

⑥ 多线程高并发之Synchronized锁及其膨胀

在并发编程中,synchronized锁因其使用简单,在线程间同步被广泛应用。下面对其原理及锁升级过程进行探究。

当实例方法被synchronized修饰时,通过当前实例调用此方法的所有线程共用一把锁,不同对象调用此方法线程间互不影响。

当使用synchronized锁修饰实例方法,锁添加在当前类的实例上,有多少个实例可添加多少把锁。

修饰代码块比修饰方法颗粒度更小。当实例方法代码块被synchronized修饰时,通过当前实例调用此方法的所有线程共用一把锁,不同对象调用此方法线程间互不影响。

当使用synchronized锁修饰代码块,锁添加在当前类的实例上,有多少个实例可添加多少把锁。

当静态方法被synchronized修饰时,整个JVM所有调用此方法的线程均受同一个锁的约束。

当使用synchronized锁修饰静态方法,锁添加在当前类的类对象上,最多添加一把锁。

Java 8所使用的synchronized锁是经过优化后的,存在偏向锁、轻量级锁、重量级锁等状态。

线程间不存在锁的竞争行为,至多只有一个线程有获取锁的需求,常见场景为单线程程序。

判断是不是偏向锁的标识是查看调用此方法的线程是否有且仅有一个。

在多线程编程里,被锁修饰的方法仅被单一线程调用几乎不存在,因此偏向锁比较鸡肋:如果能够明确单一线程调用目标方法,使用无锁编程更为合适。

无锁与偏向锁的性能差异非常接近,几乎可以忽略不计。

线程间存在锁的伪竞争行为,即同一时刻绝对不会存在两个线程申请获取锁,各线程尽管都有使用锁的需求,但是是交替使用锁。

当有两个及以上线程调用被锁修饰的方法时,那么至少能确定是轻量级锁。

轻量级锁由于同一时刻不存在两个线程互相竞争锁,因此不存在线程阻塞-唤醒的上下文切换,因此性能相对重量级锁要高很多。

线程间存在锁的实质性竞争行为,线程间都有获取锁的需求,但是时间不可交错,互斥锁的阻塞等待。

当能够肯定至少有两个及以上线程调用被锁修饰的方法时,线程调用方法是随机的,那么大概率是重量级锁。

重量级锁由于涉及到线程阻塞-唤醒的上下文切换,造成相比较与无锁状态,效率低很多。

synchronized锁是非公平锁,没有FIFO队列机制保障竞争锁的线程一定有几率获得锁。

synchronized锁是可重入锁,可重入意味着嵌套调用不会产生死锁问题。

synchronized锁是一种悲观锁,通过加锁实现线程间同步。

在多线程环境下,如果使用synchronized锁,那么大概率会升级到重量级锁。偏向锁和轻量级锁非刻意为之,很难存在,更大的意义是对比帮助理解重量级锁的性能。

重量级锁尽管会对性能产生很大影响,但是依旧是解决线程间同步的有效手段。

当被锁修饰的方法或者代码块执行时间较长时,选用基于线程阻塞-唤醒切换上下文的方式进行线程同步效率相对较高。

当被锁修饰的方法或者代码块执行时间较短时,应选用其它替代锁,比如自旋锁等。

在实际多线程场景开发中,synchronized锁大概率会升级到重量级锁,因其单向升级的特点,重量级状态的synchronized锁可能会对实际业务的并发产生不利影响,手动选用其它锁可能会更合适。

synchronized锁仅可用于解决同一进程内不同线程间同步,对于分布式项目跨进城线程同步依赖于分布式锁,synchronized锁更多的意义是理解锁的过程。

⑦ java高并发,如何解决,什么方式解决,高并发

首先,为防止高并发带来的系统压力,或者高并发带来的系统处理异常,数据紊乱,可以以下几方面考虑:1、加锁,这里的加锁不是指加java的多线程的锁,是指加应用所和数据库锁,应用锁这边通常是使用redis的setnx来做,其次加数据库锁,因为代码中加了应用所,所以数据库不建议加悲观锁(排他锁),一般加乐观锁(通过设置一个seq_no来解决),这两个锁一般能解决了,最后做合理的流控,丢弃一部分请求也是必不可少的

⑧ java电商项目面试官问我高并发多线程怎么解决

这个很简单,高并发有多种解决方法:

1、从代码上分入手,必须得保证代码没有冗余,不要有废代码;
2、从服务器上入手,高并发一台服务器并发量有限,我们可以采用多台服务器来分担压力;
3、从存储方便入手,像我们一般高并发但是数据却可以不用存到数据库中的,我们就存在内存中,因为读内存的速度是数据库的N倍。

⑨ java中怎么实现高并发

对于并发操作,都要上锁的,设置一个字段记录抽到奖的人数,每抽到一个就让update该字段值+1,更新过程中数据库会自动给数据库上锁,直到commit提交,这里就避免了你说的同时查询的问题。

⑩ java高并发是什么意思,高并发的解释

1、在java中,高并发属于一种编程术语,意思就是有很多用户在访问,导致系统数据不正确、糗事数据的现象。并发就是可以使用多个线程或进程,同时处理不同的操作。

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