并发编程模式

并发编程模式一 future 模式在网上购物时 提交订单后 在收货的这段时间里无需一直在家里等候 可以先干别的事情 类推到程序设计中时 当提交请求时 期望得到答复时 如果这个答复可能很慢 传统的是一直等待到这个答复收到时再去做别的事情 但如果利用 Future 设计模式就无需等待答复的到来 在等待答复的过程中可以干其他事情 future 模式核心思想就是异步调用 去除了主函数的等待时间 并使得原本需要等待的时

一、future模式

在网上购物时,提交订单后,在收货的这段时间里无需一直在家里等候,可以先干别的事情。类推到程序设计中时,当提交请求时,期望得到答复时,如果这个答复可能很慢。传统的是一直等待到这个答复收到时再去做别的事情,但如果利用Future设计模式就无需等待答复的到来,在等待答复的过程中可以干其他事情。

future模式核心思想就是异步调用,去除了主函数的等待时间,并使得原本需要等待的时间段可以用于处理其他业务逻辑。

下面是时序图,左边是传统的单线程执行,右边使用了future模式。并发编程模式

 

我们通过synchronized结合wait()和notify()、并发包下的锁都可以实现future模式,不过JDK已经为我们提供了future模式的实现,位于java.util.concurrent并发包下。

具体使用方法可参考文章:https://www.2cto.com/kf/201411/351903.html

 

二、Master-Worker模式

Master-Worker 模式是常用的并行计算模式。它的核心思想是系统由两类进程协作工作:Master 进程和 Worker 进程。Master 负责接收和分配任务,Worker 负责处理子任务。当各个 Worker 子进程处理完成后,会将结果返回给 Master , 由 Master 进行归纳和总结。其好处是能将一个大任务分解成若干个小任务,并行执行,从而提高系统的吞吐量。并发编程模式

 

在Master端往往会有如下的内容:

1、一个盛放任务的容器,一般使用队列来保证先添加的任务先执行,因为在下面参考文章的例子中,任务在main方法中被直接一口气全部提交过来,所以worker不需要在没有任务可以取的时候而阻塞等待新任务,也就是不牵涉到阻塞,所以在这里推荐使用非阻塞的线程安全队列ConcurrentLinkedQueue性能更好,参考文章中也是使用了这种队列。

2、一个盛放worker的线程集合,worker就是用来执行任务的,所以就是个子线程,所以可以使用HashMap

来盛放,key是每个worker线程的标识。

3、一个盛放任务结果的集合,和盛放worker的线程集合不同,worker的线程集合就是在初始化Master时需要指定有多少个worker的,所以是一并初始化好的,没有并发也就没有线程安全问题,而任务结果的集合会被多个worker访问,需要线程安全的容器才行,推荐ConcurrentHashMap。

每个worker端往往会有如下的内容:

1、Master里盛放任务的容器的引用,因为需要获取任务。

2、Master里盛放任务结果集合,因为需要把处理完的任务结果放进去。

Master-Worker模式的实现可参考文章:http://blog.csdn.net/lv_fq/article/details/

 

三、生产者-消费者模式

生产者-消费者模式是一个经典的多线程设计模式。它为多线程间的协作提供了良好的解决方案。 在生产者-消费者模式中,通常由两类线程,即若干个生产者线程和若干个消费者线程。生产者线程负责提交用户请求,消费者线程则负责具体处理生产者提交的任务。生产者和消费者之间则通过共享内存缓冲区进行通信。并发编程模式

 

生产者-消费者模式可以通过线程间通信的方式实现,例如通过synchronized结合wait()和notify()、并发包下的锁都可以。但最好的方式是使用阻塞队列来实现,阻塞队列又是线程安全的这样不仅高效而且实现非常简单,将阻塞队列作为存放数据的内存缓冲区,通过调用阻塞队列的阻塞方法put()和take(),开发者不需要写困惑的wait-nofity代码去实现通信。

生产者-消费者模式的实现可参考文章:http://blog.csdn.net/yujin753/article/details/

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/212648.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
上一篇 2026年3月18日 下午7:35
下一篇 2026年3月18日 下午7:35


相关推荐

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号