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【原创】Java并发编程系列1:大纲

随着现今互联网行业的迅猛发展,其业务复杂度、并发量也在不断增加,对程序的要求变得越来越高,传统的线性模型也越来越不适用。 同时,计算机软硬件技术的发展,也为多程序同时执行提供了底层的保证,使得并发编程成为主流。 “需求端”和“供给端”都为并发编程提供了巨大的应用空间,所以并发编程已经成为一项必备技能。 而正如开篇所引用《Java并发编程实践》的那句话一样,编写正确的并发程序很难,但是比起并发程序对实际应用的性能提升、用户体验的提升,承受这点折磨是完全有必要的。 同时,并发编程模型相比于传统的线性编程模型,在设计模式和设计思想上也是有很大区别的。 可能有些程序员平常的工作并不会显式的并发相关,比如自己去写一个信号量,或者用一个线程池,但是实际上在我们的应用中却是处处都是并发的影子,学好并发编程对日常工作、对技术深造有很大帮助,即使工作中用得少,并发编程也会是面试的重要一部分。

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进程,线程,协程与并行,并发

进程的出现是为了更好的利用CPU资源使到并发成为可能。 假设有两个任务A和B,当A遇到IO操作,CPU默默的等待任务A读取完操作再去执行任务B,这样无疑是对CPU资源的极大的浪费。聪明的老大们就在想若在任务A读取数据时,让任务B执行,当任务A读取完数据后,再切换到任务A执行。注意关键字切换,自然是切换,那么这就涉及到了状态的保存,状态的恢复,加上任务A与任务B所需要的系统资源(内存,硬盘,键盘等等)是不一样的。自然而然的就需要有一个东西去记录任务A和任务B分别需要什么资源,怎样去识别任务A和任务B等等。登登登,进程就被发明出来了。通过进程来分配系统资源,标识任务。如何分配CPU去执行进程称之为调度,进程状态的记录,恢复,切换称之为上下文切换。进程是系统资源分配的最小单位,进程占用的资源有:地址空间,全局变量,文件描述符,各种硬件等等资源。

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并发编程 | Fork/Join 并行计算框架 - 利用‘分而治之’提升多核CPU效率

在并发编程中,我们不仅需要考虑如何合理分配任务以提高程序的执行效率,而且还需要关心如何将分配的任务结果合理汇总起来,以便得到我们最终想要的结果。这就需要我们使用一种特殊的并发设计模式——分而治之。在Java中,这种模式被抽象化为了Fork/Join框架。通过Fork/Join框架,我们能够将大任务分解成小任务并行处理,然后再将小任务的结果合并得到最终结果。这大大提高了任务处理的效率,使得并发编程在处理大量数据时变得更加简单有效。在本文中,我们将深入探讨Fork/Join框架,理解其工作原理,并通过实例学习如何在实际项目中使用它。

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领券