1.java使用 CompletableFuture 优化异步多线程代码
2.你使用过Java8中的线程线程parallelStream?
3.CompletableFuture:Java 8 中的异步编程利器
4.java的多线程或者tomcat的多线程线程数弄很大有什么意义?
5.JVM高阶面试:Java8为什么使用元空间替换永久代?
6.Java8 高并发系列之 并发容器 之 CopyOnWriteArrayList
java使用 CompletableFuture 优化异步多线程代码
利用CompletableFuture优化异步多线程代码
在处理需要多线程异步执行的任务以提高执行速度的业务场景中,如何利用CompletableFuture提高代码效率?从Java 8开始,源码引入了CompletableFuture接口,代码它为异步计算提供了一种更加优雅和灵活的线程线程解决方案。
相较于Future接口,源码CompletableFuture提供了更丰富的代码溯源码白金功能,如在任务之间建立依赖关系、线程线程并行执行任务、源码以及在任务执行成功或失败时执行回调函数等。代码这使得异步编程变得更加直观和高效。线程线程
在使用CompletableFuture优化异步多线程代码时,源码首先要理解其核心功能和API。代码CompletableFuture提供了一系列静态方法用于执行异步任务,线程线程包括runAsync()、源码supplyAsync()等,代码以及获取结果的多种方法,如join()、get()等。
以示例代码展示如何使用CompletableFuture实现CountDownLatch的功能,以及如何实现任务之间的依赖关系。在CompletableFuture中,可以轻松地将任务的执行结果作为输入传递给下一个任务,或在某个任务完成后执行特定的回调函数。
在使用CompletableFuture时,注意以下几点以确保代码的正确性和性能:
1. 选择合适的线程池。避免使用默认的ForkJoin线程池,它可能不适合处理大量请求或复杂的处理逻辑。建议使用自定义线程池并优化配置参数。
2. 管理超时。在获取异步调用的结果时,添加超时机制以防止程序阻塞。电商eclipse源码
3. 注意线程池的饱和策略。确保在任务执行时不会被拒绝,可以设置拒绝策略为AbortPolicy,以便在线程池饱和时抛出异常。
通过以上策略,可以充分利用CompletableFuture的特性,优化异步多线程代码,提高程序性能和可维护性。
你使用过Java8中的parallelStream?
并行编程已成为现代计算不可或缺的一部分,Java自1.7引入了Fork/Join框架支持并行处理,并在1.8进一步加强了这一功能。并行处理通过将任务拆分为子任务并分发给多个处理器同时处理,最终合并结果来提高效率。Stream API是Java 8引入的一大特性,其与InputStream和OutputStream形成对比,用于处理对象流而非字节流。
执行原理包括串行和并行两种方式。在并行执行时,Java将流划分为多个子流,分散在不同CPU并行处理,然后合并结果。但并行处理并不总是比串行处理更快,这取决于任务的特性和计算资源。
使用并行流时,需注意避免使用collectors.groupingBy和collectors.toMap,而应使用collectors.groupingByConcurrent、collectors.toConcurrentMap,或直接使用串行流。这是因为在并行流中通过操作Key来合并多个map的操作成本较高。
并行流默认使用ForkJoinPool.commonPool线程池调度执行,首富养成记源码整个应用程序共享该线程池。为了避免线程池资源被占据,影响其他并行流任务,可以通过线程池隔离来解决。此外,自定义并行流的线程池可以通过设置ForkJoinPool构造参数来实现。
尽管Stream API简化了代码编写,但在实际应用中仍需注意以上问题。有一个开源库在GitHub上提供了对Stream API局限性的补充,使并行流功能更加强大。在使用并行流时,应考虑任务特性、计算资源限制以及并行流的局限性。
总结,Java 1.8提供的Stream API简化了并行处理代码的编写,但正确使用并行流需要理解其执行原理、注意事项以及潜在的局限性。如果您在使用并行流时遇到问题,欢迎在评论区留言交流,共同学习分享经验。
CompletableFuture:Java 8 中的异步编程利器
CompletableFuture是Java 8引入的关键类,代表异步计算的结果,支持已完成、正在进行或尚未开始状态。它以函数式编程中的Promises/Futures模式为灵感,旨在简化异步编程,提升代码的可读性与可维护性。核心功能如下:
创建CompletableFuture
- completedFuture(T value): 创建已完成状态的CompletableFuture,包含给定结果值,适用于预计算结果或常量值。java源码全解
- supplyAsync(Supplier supplier, Executor executor): 异步执行Supplier函数,结果封装到新CompletableFuture中,计算在指定Executor管理的线程中进行,不阻塞当前线程。
- runAsync(Runnable runnable, Executor executor): 异步执行Runnable任务,无返回值,结果的CompletableFuture完成时无结果。
组合CompletableFuture
- thenApply(Function fn): 当当前CompletableFuture完成,应用给定Function处理结果,返回处理后的新CompletableFuture。
- thenAccept(Consumer action): 当当前CompletableFuture完成,执行给定Consumer消费结果,结果的CompletableFuture完成时无结果。
- thenCombine(CompletionStage other, BiFunction fn): 当当前CompletableFuture与另一个CompletionStage完成时,应用给定BiFunction合并结果,返回新CompletableFuture。
异常处理
- exceptionally(Function fn): 当当前CompletableFuture因异常未能完成,应用给定Function处理异常,返回处理后的新CompletableFuture。
- handle(BiFunction fn): 无论当前CompletableFuture正常完成或因异常未能完成,应用给定BiFunction处理结果或异常,返回新CompletableFuture。
其他重要方法
- allOf(CompletableFuture... cfs): 创建新CompletableFuture,当所有给定CompletableFuture完成时,新CompletableFuture完成。
- anyOf(CompletableFuture... cfs): 创建新CompletableFuture,当任意给定CompletableFuture完成时,新CompletableFuture完成。
实战应用
在订单处理系统中,异步查询订单详细信息、8位定点源码关联商品信息及用户个人信息,减少查询延迟,使用CompletableFuture实现。
不使用Java 8的CompletableFuture实现:
异步查询涉及多个线程与等待机制,代码冗长且难以维护。
使用CompletableFuture实现:
简化异步流程,减少线程管理与等待逻辑,代码更加清晰、简洁。
小结
CompletableFuture作为Java 8异步编程利器,显著提升高并发与高性能场景处理能力。结合Java 8并行流与CompletableFuture,轻松实现并行数据处理与结果聚合。未来将继续探讨Stream.parallel()的用法。
java的多线程或者tomcat的多线程线程数弄很大有什么意义?
多线程在Java或Tomcat中的应用意义,主要取决于任务的特性。在CPU密集型场景下,比如复杂的计算任务,若系统拥有8个核心,同时开启8个线程进行并行计算,就能实现最大并行度。此时,额外的线程并不会增加效率,反而可能成为负担。
相比之下,I/O密集型任务,如网络请求,由于CPU大部分时间用于等待I/O操作完成,而非实际执行代码,因此需要更多的线程来处理并发请求。例如,若一个线程执行代码耗时2ms,而等待网络返回耗时ms,那么这个线程在典型情况下,有ms的时间处于阻塞状态。此时,若没有足够的线程来处理新来的请求,请求将不得不等待,因此,增加线程数量可以有效提高并发处理能力。
然而,增加线程数量也会带来资源消耗和效率下降的问题。过多的线程会导致内存占用增加,应用性能下降,并达到并发处理的上限。为此,操作系统提供了异步I/O API,允许一个线程同时处理多个I/O事件,实现更高效率的并发处理,如nginx、Redis、WebFlux、Vert.X等软件均能利用此技术。
JVM高阶面试:Java8为什么使用元空间替换永久代?
方法区简介,方法区(Method Area)是所有线程共享的内存区域,存储已加载的类信息、常量、静态变量和即时编译后的代码。
JVM规范中定义的方法区,在Hotspot虚拟机中,Java8之前使用永久代(Permanent Generation,PermGen)实现,Java8之后使用元空间(Metaspace)。
方法区用于存储类信息、常量、静态变量和编译后的代码。永久代的大小受限于-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize参数设置,容易导致OutOfMemoryError: PermGen space异常。永久代垃圾回收效率低下,且大小固定,预估错误可能导致内存浪费或不足。
元空间解决了永久代的问题,它存储在本地内存(Native Memory),替代了永久代。元空间不再受限于JVM堆的大小,能够动态调整,提供更大的空间来存储类元数据,更适合大型、模块化应用。
元空间的优点包括:避免本地内存溢出、提供动态调整大小的能力、更好地管理类元数据。然而,它也引入了新的问题,如如何避免本地内存溢出、制定有效的内存管理和调优策略。
Java8通过元空间替代永久代,改进了JVM内存管理,解决了空间限制、低效垃圾回收和复杂内存管理的问题。元空间提供了更大的空间来存储类元数据,适应大型应用需求,但仍需关注本地内存管理问题。
Java8 高并发系列之 并发容器 之 CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList是线程安全版本的ArrayList,适用于读多写少的并发场景。
CopyOnWriteArrayList内部维护一个数组,使用ReentrantLock进行并发操作,支持重入,允许多次获取同一锁。
ReentrantLock相比synchronized,提供了更灵活的锁获取机制,支持尝试获取锁,且为可重入锁。
CopyOnWriteArrayList通过ReentrantLock支持并发读写操作,实现原理是创建数组快照进行遍历,遍历操作在快照上进行,无需加锁。
在遍历CopyOnWriteArrayList时,每个线程会获得当前数组的一个快照,进行独立遍历,因此不需要额外加锁。
CopyOnWriteArrayList在有写操作时复制数据,写完后再设置新数据,适用于读多写少的并发场景。
CopyOnWriteArrayList内部通过CopyOnWriteArrayList实现读写操作,与ArrayList不同,适用于集合不允许插入相同元素的场景。
CopyOnWriteArrayList使用ReentrantLock实现线程安全,确保并发读写操作的正确性。
总结,CopyOnWriteArrayList是线程安全的并发容器,通过快照机制实现并发遍历,适用于读多写少的并发场景。
个Java8日期处理的实践,太有用了
Java 8的日期处理API革新,提供了高效、线程安全的日期和时间处理方式,以下是个实践示例,让你的Java编程更加得心应手。
首先,使用LocalDate表示日期,如获取今天日期:<p>LocalDate today = LocalDate.now();</p> 无需担心时间信息,仅包含日期。通过LocalDate.of()方法,可以创建特定日期,如生日:<p>LocalDate birthday = LocalDate.of(year, month, day);</p>
判断日期相等或周期性事件,如生日提醒:<p>if (today.isEqual(birthday)) { 祝贺信息}</p> 时间计算也变得方便,如计算一周后的日期:<p>LocalDate weekLater = LocalDate.now().plusWeeks(1);</p>
时钟类Clock提供了获取当前时间和时区转换功能:<p>Clock clock = Clock.systemDefaultZone();</p> 判断日期早晚用isBefore()和isAfter()方法:<p>if (date1.isBefore(date2)) { ...}</p>
时区处理分离,如转换时区:<p>ZoneId targetZone = ZoneId.of("Europe/London"); ZoneDateTime zoneDateTime = date.toZonedDateTime(targetZone);</p>
信用卡到期日等固定日期,用YearMonth类表示:<p>YearMonth cardExpiration = YearMonth.of(year, month);</p>
计算日期间差距,如月数:<p>Period difference = Period.between(date1, date2);</p>
获取时间戳:<p>Instant timestamp = Instant.now();</p> 和日期格式化:<p>String formattedDate = Instant.now().atZone(ZoneId.systemDefault()).format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));</p>
通过这个实例,Java 8的日期处理API为你的项目带来了极大的便利,让你的代码更加简洁、高效。
深入浅出Java多线程(十九):Stream并行计算
深入理解Java 8的Stream并行计算,它在集合数据处理中的作用不可忽视。Stream API的引入革新了Java编程,提供了链式调用的简洁方式处理数据,同时支持lambda表达式,增强了函数式编程风格。
从Java 8开始,Stream接口让你能够轻松执行流式计算,如空判断、过滤、查找最大值等。例如,可以创建一个包含1到9的Stream,通过reduce方法计算总和,串行模式下逐个元素处理。但Java 8更进一步,利用多核架构的并行计算,调用parallel()后,Stream操作可在多个核心上并发执行,如Fork/Join框架下的任务分割与合并。
Stream的并行计算示例,如对大量随机数求和,能显著缩短计算时间,尤其在多核环境中。但需注意,任务拆分和线程管理开销可能影响性能,选择是否并行计算应考虑数据规模、硬件配置及任务特性。
总结来说,Stream并行计算是Java 8提升性能的关键工具,它在数据处理中展示了强大的威力,但也需要开发者根据实际需求和环境因素进行灵活运用。
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