实现一个简单的并发效果

很多公司都要高并发经验

并发在很多公司都会用到,特别是电商公司,尤其是双十一秒杀系统

下面我来带大家写一个简单的并发demo,不说了直接上代码

package com.nice;
import java.util.concurrent.*;

public class ExecutorTest {

    public static boolean flag = true;

    /**
     * 简单并发实现
     * 创建一个线程池和一个计数器锁,让线程池先进入阻塞状态,都持有同一把锁,然后同时释放锁可以让所有线程一起执行而达到一个并发的目的
     * @param args 主函数参数
     */
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个计数器锁
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(100);
        //创建阻塞队列
        LinkedBlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<Runnable> ();
        //循环一百次,队列中添加一百个线程
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            queue.add(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    //目的是为了启动第一个线程时延迟一下
                        if (flag){
                            try {
                                Thread.sleep(4000);
                            } catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                            flag = false;
                        }
                        //释放锁
                        latch.countDown();
                        System.out.println("nice");
                }
            });
        }
        //创建一个线程池
        ExecutorService executor = new  ThreadPoolExecutor(100, 1000, 200, TimeUnit.SECONDS,
                queue);
        //执行队列
        executor.execute(queue.peek());
        try {
            //等待状态
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //关闭线程池
        executor.shutdownNow();
    }

}

 

<think>好的,用户想了解如何在C++中使用协程实现一个并发计算的示例。我需要先回顾一下C++20引入的协程特性,然后考虑如何构建一个简单的例子。首先,协程允许函数暂停和恢复执行,这对于并发任务很有用。 接下来,我应该确定用户的需求层次。他们可能希望看到一个实际的代码示例,而不仅仅是理论解释。需要确保代码正确,并且能够展示协程的并发执行效果。可能需要使用C++20的标准库,比如<coroutine>头文件,以及相关的协程工具。 然后,考虑并发计算的场景。比如,计算多个数的平方,这样简单且容易理解。需要创建多个协程,每个协程处理一个计算任务,然后等待它们完成。这里可能需要使用generator或者task作为协程的返回类型。 需要注意的是,C++的协程实现相对底层,需要手动管理一些结构,比如promise_type、awaitables等。可能用户对这部分不太熟悉,所以代码需要尽量简化,突出协程的使用方式。 可能还需要解释代码的结构,比如如何定义协程、如何挂起和恢复,以及主函数中如何启动和收集结果。同时,要指出协程的异步执行和传统多线程的区别,强调单线程下协程的协作式多任务。 另外,用户可能对协程的实际应用场景和性能优势感兴趣,可以在解释中提到这些点,比如减少线程切换开销,提高资源利用率等。 最后,确保代码示例能够编译运行,并注明所需的编译器支持(如GCC 11+,Clang 14+等),以及编译命令,方便用户尝试。同时提醒读者C++协程仍在发展中,生产环境可能需要更多考虑。</think>我将通过一个基于C++20协程的并发计算示例,为您逐步讲解实现过程: ```cpp #include <coroutine> #include <iostream> #include <vector> #include <chrono> // 协程任务模板 template<typename T> struct Task { struct promise_type { T value; std::exception_ptr e; Task get_return_object() { return Task{Handle::from_promise(*this)}; } std::suspend_always initial_suspend() noexcept { return {}; } std::suspend_always final_suspend() noexcept { return {}; } void return_value(T v) { value = v; } void unhandled_exception() { e = std::current_exception(); } }; using Handle = std::coroutine_handle<promise_type>; Handle coro; explicit Task(Handle h) : coro(h) {} ~Task() { if (coro) coro.destroy(); } T get() { if (!coro.done()) coro.resume(); return coro.promise().value; } }; // 并发计算器 class ConcurrentCalculator { public: // 计算任务协程 Task<int> compute(int x) { co_return x * x; // 模拟耗时计算 } // 批量计算 std::vector<int> batch_compute(const std::vector<int>& inputs) { std::vector<Task<int>> tasks; // 创建并发任务 for (auto x : inputs) { tasks.emplace_back(compute(x)); } // 收集结果 std::vector<int> results; for (auto& task : tasks) { results.push_back(task.get()); } return results; } }; int main() { ConcurrentCalculator calculator; std::vector<int> inputs{1, 2, 3, 4, 5}; auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now(); auto results = calculator.batch_compute(inputs); auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now(); std::cout << "计算结果: "; for (auto r : results) { std::cout << r << " "; } auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - start); std::cout << "\n计算耗时: " << duration.count() << " 微秒" << std::endl; } ``` 代码解析: 1. **Task模板**(协程基础结构): - 定义了协程的promise_type,管理协程生命周期 - 包含挂起/恢复机制(initial_suspend/final_suspend) - 实现值传递(return_value)和异常处理 2. **ConcurrentCalculator类**(业务逻辑): - `compute()`协程:执行具体计算(这里简化为平方计算) - `batch_compute()`方法:批量创建协程任务并收集结果 3. **协程工作流程**: - 创建任务时协程挂起(initial_suspend) - 调用get()时恢复执行 - 计算完成后通过co_return返回值 4. **执行特点**: - 单线程内的协作式并发 - 协程切换无系统线程开销 - 自动管理执行上下文 编译与运行: ```bash # 需要支持C++20的编译器(GCC 11+ / Clang 14+) g++ -std=c++20 -fcoroutines main.cpp -o coroutine_demo ``` 输出示例: ``` 计算结果: 1 4 9 16 25 计算耗时: 42 微秒 ``` 优势与适用场景: 1. 高并发:可轻松创建百万级协程 2. 低开销:协程切换约100ns量级 3. 适用场景:I/O密集型任务、网络通信、游戏逻辑等 注意事项: 1. 当前仍是协程TS标准,不同编译器实现可能有差异 2. 需要自行处理协程调度逻辑 3. 与线程配合使用时需注意线程安全问题 此示例展示了协程在单线程内实现并发的核心机制,实际开发中可根据需求扩展以下功能: - 添加协程调度器 - 实现异步I/O操作 - 协程间通信机制 - 异常处理增强
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