Java 高并发性能优化实践 — 面试加强版

Java 高并发性能优化实践 — 面试加强版

在当今的互联网时代，高并发已经成为了一个很重要的问题。随着业务的不断增长，优化并发性能的能力成为了一项基本的技能要求。本文将介绍一些 Java 高并发性能优化的实践，帮助读者更好的理解并发编程。

一、线程安全与性能

线程安全是高并发编程中必须要考虑的问题，保证线程安全是为了防止出现竞态条件，避免并发问题。但是过度地保证线程安全会带来性能上的问题，因此线程安全和性能平衡是需要考虑的问题。

在 Java 中，线程安全主要通过锁来实现。锁有很多种，包括 synchronized、ReentrantLock 等，一般情况下使用 synchronized 就够了。但是 synchronized 的性能相对较差，可以考虑使用分段锁的方式来提高性能。

分段锁的实现方式为：将一个大的数据结构分成多个小的数据结构，然后针对每个小的数据结构采用独立的锁进行加锁操作。这样，可以避免多个线程对一个大的数据结构进行修改导致性能下降的问题。

接下来给出一个实例代码：

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二、内存模型

在 Java 中，多线程共享内存是必须要考虑的问题。Java 内存模型（Java Memory Model，JMM）定义了 Java 程序如何与主存交互，以及在读写共享变量的时候如何保证线程之间的可见性、有序性、原子性。

JMM 中有一些术语需要知道：原子性、可见性、有序性。

原子性：指一个操作是不可中断的，要么全部执行，要么全部不执行。例子：i++。

可见性：指一个线程修改了某些变量值，其他线程能够看到这些变量的修改。

有序性：Java 中的所有操作都是有序的。但由于编译器、硬件的优化，指令在执行过程中可能会重排。Java 中的 volatile 关键字，可以保证某一个变量每次读写时都是从主存中获取的，而不是从 CPU 缓存中获取的。

示例代码：

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三、并发 API 介绍

在 Java 中，有一些并发 API 可以帮助我们编写高并发的应用程序，例如 CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier、ReadWriteLock。

这些 API 主要针对不同的并发需求场景，如需要等待一组操作完成、需要限制同时执行某个操作的线程数等。

示例代码：

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四、线程池

线程池是 Java 并发编程中一个非常重要的概念，可以避免创建和销毁线程的开销，提高应用程序的性能。通过线程池，我们可以将任务提交给线程池去处理，线程池会自动管理线程数量、任务的队列等。

Java 中提供了很多线程池，例如 Executors.newFixedThreadPool、Executors.newCachedThreadPool 等。

示例代码：

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五、总结

本文介绍了 Java 高并发性能优化的实践，主要包括线程安全与性能、内存模型、并发 API 介绍、线程池等。希望本文能够帮助读者更好地理解并发编程，并提供一些指导意义。

来源：JavaScript中文网 ，转载请联系管理员！ 本文地址：https://www.javascriptcn.com/post/64f0600bf6b2d6eab3a6483c

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