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生产者-消费者模式 生产者-消费者模式的核心是一个_任务队列_ 生产者线程生产任务，并将任务添加到任务队列中，消费者线程从任务队列中获取任务并执行 从架构设计的角度来看，生产者-消费者模式有一个很重要的优点：_解耦_ 生产者-消费者模式另一个重要的优点是支持异步，并且能够平衡生产者和消费者的速度差异（任务队列） 支持批量执行 往数据库INSERT 1000条数据，有两种方案 第一种方案：用1000个线程并发执行，每个线程INSERT一条数据 第二种方案（更优）：用1个线程，执行一个批量的SQL，一次性把1000条数据INSERT进去 将原来直接INSERT数据到数据库的线程作为生产者线程，而生产者线程只需将数据添加到任务队列 然后消费者线程负责将任务从任务队列中批量取出并批量执行 1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738// 任务队列private BlockingQueue<Task> queue = new LinkedBlockingQueue<>(2000 ...

两阶段终止模式第一阶段线程T1向线程T2发送终止指令，第二阶段是线程T2响应终止指令 Java线程生命周期 Java线程进入终止状态的前提是线程进入RUNNABLE状态，而实际上线程可能处于休眠状态 因为如果要终止处于休眠状态的线程，要先通过interrupt把线程的状态从休眠状态转换到RUNNABLE状态 RUNNABLE状态转换到终止状态，优雅的方式是让Java线程自己执行完run方法 设置一个标志位，然后线程会在合适的时机检查这个标志位 如果发现符合终止条件，就会自动退出run方法 第二阶段：响应终止指令 终止监控操作 监控系统需要动态采集一些数据，监控系统发送采集指令给被监控系统的的监控代理 监控代理接收到指令后，从监控目标收集数据，然后回传给监控系统 处于性能的考虑，动态采集一般都会有终止操作 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940public class Proxy { private boolean started = false; // 采集线程 ...

Worker Thread模式 Worker Thread模式可以类比现实世界里车间的工作模式，Worker Thread对应车间里的工人（人数确定） 用阻塞队列做任务池，然后创建固定数量的线程消费阻塞队列中的任务 – 这就是Java中的线程池方案 echo服务123456789101112131415161718192021222324252627private ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(500);public void handle() throws IOException { // 处理请求 try (ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open().bind(new InetSocketAddress(8080))) { while (true) { // 接收请求 SocketChannel sc = ssc.accept(); // 将 ...

概述Thread-Per-Message模式：为每个任务分配一个独立的线程 Thread123456789101112131415161718192021// 处理请求try (ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open().bind(new InetSocketAddress(8080))) { while (true) { // 接收请求 SocketChannel sc = ssc.accept(); // 每个请求都创建一个线程 new Thread(() -> { try { // 读Socket ByteBuffer rb = ByteBuffer.allocateDirect(1024); sc.read(rb); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); ...

关于Guarded Suspension模式可以用“多线程版本的if”来理解Guarded Suspension模式，必须等到条件为真，但很多场景需要快速放弃 自动保存123456789101112131415161718192021222324252627282930public class AutoSaveEditor { // 文件是否被修改 // 非线程安全，对共享变量change的读写没有使用同步 private boolean changed = false; // 定时任务线程池 private ScheduledExecutorService service = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(); @PostConstruct public void startAutoSave() { service.scheduleWithFixedDelay(() -> autoSave(), 5, 5, TimeUnit.SECONDS); } ...

概述 Guarded Suspension模式是等待唤醒机制的规范实现 Guarded Suspension模式也被称为Guarded Wait 模式、Spin Lock 模式 Web版的文件浏览器 用户可以在浏览器里查看服务器上的目录和文件 该项目依赖运维部门提供的文件浏览服务，而文件浏览服务仅支持MQ接入 用户通过浏览器发送请求，会被转换成消息发送给MQ，等MQ返回结果后，再将结果返回至浏览器 1234567891011121314151617181920212223242526public class FileBrowser { // 发送消息 private void send(Message message) { } // MQ消息返回后调用该方法 public void onMessage(Message message) { } public Response handleWebReq() { Message message = new Message(1L, &quo ...

并发问题 多个线程同时读写同一个共享变量会存在并发问题 Immutability模式和Copy-on-Write模式，突破的是写 ThreadLocal模式，突破的是共享变量 ThreadLocal的使用线程ID12345678910public class ThreadLocalId { private static final AtomicLong nextId = new AtomicLong(0); private static final ThreadLocal<Long> TL = ThreadLocal.withInitial( () -> nextId.getAndIncrement()); // 为每个线程分配一个唯一的ID private static long get() { return TL.get(); }} SimpleDateFormat12345678public class SafeDateFormat { private st ...

fork 类Unix操作系统调用fork()，会创建父进程的一个完整副本，很耗时 Linux调用fork()，创建子进程时并不会复制整个进程的地址空间，而是让父子进程共享同一个地址空间 只有在父进程或者子进程需要写入时才会复制地址空间，从而使父子进程拥有各自独立的地址空间 本质上来说，父子进程的地址空间和数据都是要隔离的，使用Copy-on-Write更多体现的是一种延时策略 Copy-on-Write还支持按需复制，因此在操作系统领域能够提升性能 Java提供的Copy-on-Write容器，会复制整个容器，所以在提升读操作性能的同时，是以内存复制为代价的 CopyOnWriteArrayList / CopyOnWriteArraySet RPC框架 服务提供方是多实例分布式部署的，服务的客户端在调用RPC时，会选定一个服务实例来调用 这个过程的本质是负载均衡，而做负载均衡的前提是客户端要有全部的路由信息 一个核心任务就是维护服务的路由关系，当服务提供方上线或者下线的时候，需要更新客户端的路由表信息 RPC调用需要通过负载均衡器来计算目标服务的IP和端口号，负载均衡器通过路由表 ...

Immutability模式Immutability模式：对象一旦被创建之后，状态就不再发生变化 不可变类 将一个类所有的属性都设置成final，并且只允许存在只读方法 将类也设置成final的，因为子类可以重写父类的方法，有可能改变不可变性 包装类 String、Integer、Long和Double等基础类型的包装类都具备不可变性 这些对象的线程安全都是靠不可变性来保证的 严格遵守：_类和属性都是final的，所有方法均是只读的_ 如果具备不可变性的类，需要提供修改的功能，那会创建一个新的不可变对象 这会浪费内存空间，可以通过享元模式来优化 1234567891011121314151617181920212223242526272829private final char value[];public String replace(char oldChar, char newChar) { if (oldChar != newChar) { int len = value.length; int i = -1; char[] ...

任务视角 线程池+Future：简单并行任务 CompletableFuture：聚合任务 CompletionService：批量并行任务 Fork/Join：_分治_ 分治任务模型 分治任务模型分为两个阶段：任务分解 + 结果合并 任务分解：将任务迭代地分解为子任务，直至子任务可以直接计算出结果 任务和分解后的子任务具有相似性（算法相同，只是计算的数据规模不同，往往采用递归算法） 结果合并：逐层合并子任务的执行结果，直至获得最终结果 Fork/Join概述 Fork/Join是并行计算的框架，主要用来支持分治任务模型，Fork对应任务分解，Join对应结果合并 Fork/Join框架包含两部分：分治任务ForkJoinTask + 分治任务线程池ForkJoinPool 类似于Runnable + ThreadPoolExecutor ForkJoinTask最核心的方法是fork和join fork：异步地执行一个子任务 join：阻塞当前线程，等待子任务的执行结果 ForkJoinTask有两个子类：RecursiveAction + R ...