欢迎分享:http://toutiao.io/contribute 找工作的时候是否经常看到要求有高并发,分布式系统的开发设计经验,或者高并发,分布式系统的开发设计经验者优先等字样,这时候情不自禁的搜索一下什么是并发,多少算高并发,再思索一下自己的经历哪些是符合这个要求的?那么什么是并发,开发中的并发是怎么处理的,简单了解一下吧。 在介绍并发之前我们先了解一下串行和并行: 热闹的景点,买票人很多,这时只有一个窗口售票,大家排队依次买票就可以理解为串行。 排队人太多了,旁边又加开了几个窗口,多人在不同的窗口同时买票可以理解为并行。 如果只能开一个窗口,这时好多着急的人围上来,有问价格的,有掏钱的,又有取票的,在这个过程中售票员在同时应对多个买票人,可以理解为并发。 我们经常在计算机上一边听歌一边写文档(或者处理其他的事情),这就是一种并发行为,表面看两个程序是同时进行,为什么不是并行呢?计算机只有一个CPU所以只能支持一个线程运行。有人拍砖说:我家里计算机是多核CPU可以同时支持多个线程运行,确实是这样,为此我也特地去百度了一下有如下几点认知: 1、虽然是多核CPU但是,系统总线,内存是共用的,在加载内存数据时仍然需要串行访问。 2、目前的程序设计语言仍然是过程型开发,没有和好的方法能自动的切割任务使并行计算。 3、操作系统在线程调度时随着内核的增加复杂性递增,目前最多支持8核 所以基于以上认知,我们在讨论并发和同步这个问题时仍然按照CPU单核来讨论。 那么计算机是如何做到一边播放歌曲一边支持文档编辑呢?操作系统会把CPU的执行时间划分微妙级别的时间片段,每一个时间片内去调度一个线程执行,多个线程不断的切换执行,因此在人类可感知的时间段(秒级)内线程是同时执行的,所以多个线程在某个时间段内的同时执行就是并发。 串行、并行和并发如下图所示: 互联网应用基本上都是支持多用户多请求同时访问服务器端的,所以互联网应用都是支持并发的,那么高并发的主要困难是什么呢?操作系统会给每个线程分配独立的内存空间和时间片,所以线程间是隔离的。但是如果线程访问线程外的内存空间,文件系统,输入输出设备,数据库或者其他存储设备时就会发生资源竞争,共享资源的访问必须串行,保证串行访问资源的机制就是同步,JAVA中经常使用的同步机制有synchronized关键字,java.util.concurrent.locks.Lock系列类。 同步的场景有以下几种: 1、线程获取同步锁,获取失败则阻塞等待 适用场景: a、同步获取序列号生成器,当有其他线程获取序列号时,其他线程等待 java代码实例: public class SynchronizedProcessor implements Processor {
/* (non-Javadoc)
* @see com.sunhaojie.test.thread.Processor#process(java.lang.String)
*/
public void process(String name) {
System.out.println(String.format("%s开始处理,当前时间是%d", name,
System.currentTimeMillis()));
synchronized (this) {
System.out.println(String.format("%s获得锁%s", name,
this.toString()));
try {
System.out.println(String.format("%s开始sleep", name));
Thread.sleep(1000);
System.out.println(String.format("%s结束sleep", name));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(String.format("%s释放锁%s", name,
this.toString()));
System.out.println(String.format("%s结束处理,当前时间是%d", name,
System.currentTimeMillis()));
}
}
2、线程获取同步锁,获取失败结束 适用场景: a、定时任务,前一个处理线程未完成时,新线程不能获取锁则直接结束 java代码示例: public class LockFailCloseProcessor implements Processor {
private static Lock lock = new ReentrantLock();
/* (non-Javadoc)
* @see com.sunhaojie.test.thread.Processor#process(java.lang.String)
*/
public void process(String name) {
System.out.println(String.format("%s开始处理,当前时间是%d", name,
System.currentTimeMillis()));
if (lock.tryLock()) {
System.out.println(String.format("%s获得锁%s", name,
this.toString()));
try {
System.out.println(String.format("%s开始sleep", name));
Thread.sleep(1000);
System.out.println(String.format("%s结束sleep", name));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
lock.unlock();
System.out.println(String.format("%s释放锁%s", name,
this.toString()));
} else {
System.out.println(String.format("%s没有获得锁直接退出",
name));
}
System.out.println(String.format("%s结束处理,当前时间是%d", name,
System.currentTimeMillis()));
}
}
3、线程获取同步锁后,因为其他资源不满足暂时释放同步锁,等待唤醒 适用场景: a、即使通讯中,发送者获取同步锁发现队列写满时,释放锁等待接收者读取数据 java代码示例: public class SynchronizedWaitWriteProcessor implements Processor {
/**
* 是否可读标记,false:不可读,可写 true:可读,不可写
*/
public static int maxSize = 5;
public static List |
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