并发设计原则:打造高效并发应用的秘诀
1. 识别正确的独立任务
在并发编程中,只有相互独立的任务才能并发执行。如果存在两个或多个任务之间有顺序依赖关系,可能就没必要尝试并发执行并引入同步机制来保证执行顺序,因为任务最终还是会顺序执行,还得处理同步机制带来的问题。
但如果一个任务有多个先决条件,且这些先决条件相互独立,就可以并发执行这些先决条件,然后使用同步类在所有先决条件完成后控制该任务的执行。
另外,当存在一个循环,且每个步骤都使用前一步生成的数据,或者存在从一个步骤传递到下一个步骤的状态信息时,就不能使用并发。
2. 在尽可能高的级别实现并发
像 Java 并发 API 这样丰富的线程 API,提供了不同的类来实现应用程序的并发。在 Java 中,既可以使用 Thread 或 Lock 类来控制线程的创建和同步,也有高级并发对象,如执行器(executors)或 Fork/Join 框架来执行并发任务。高级机制有以下好处:
- 无需担心线程的创建和管理,只需创建任务并发送执行,Java 并发 API 会自动处理。
- 经过优化,性能比直接使用线程更好,例如使用线程池重用线程,避免为每个任务创建线程。
- 包含高级功能,使 API 更强大,如 Java 执行器可以执行返回 Future 对象结果的任务。
- 应用程序更容易从一个操作系统迁移到另一个操作系统,并且更具可扩展性。
- 在未来的 Java 版本中,应用程序可能会更快,因为 Java 开发者会不断改进内部实现,JVM 优化也会更适合 JDK API。
为了性能和开发时间,在实现并发算法之前,先分析线程 AP