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Java多线程开发必学:5大心方法提升并发效率

奇闻2025-05-28 06:45:55

你写的Java程序是不是经常卡成PPT?明明电脑配置不差,处理批量数据却慢得像蜗牛?哎,这很可能是因为你的代码还在用单线程吭哧吭哧干活呢!今天咱们就来唠唠,怎么用5个核心方法让Java程序像开挂一样飞起来。


一、??线程池:拒绝996的重复造轮子??

你知道吗?每创建一个新线程就像雇个新员工,入职培训(分配内存)和离职手续(回收资源)都要花时间。假设要处理1000个任务,每次都招新人干活,光人事成本就能拖垮系统。这时候就该请出咱们的救星——??线程池??。

举个栗子,用Executors.newFixedThreadPool开个5人小团队:

java复制
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);
for(int i=0; i<1000; i++){
    pool.execute(() -> {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"干活中");
    });
}
pool.shutdown();

这代码一跑起来你就会发现,虽然要干1000件活,但始终只有5个线程在轮班。既避免了反复招人,又防止系统被太多线程挤爆,这波血赚!


二、??Callable+Future:让线程会算数??

普通线程就像只会搬砖的力工,干完活连个验收单都不会写。想要线程把计算结果带回来?必须得用CallableFuture这对黄金搭档。

比如要算1到10000的和:

java复制
Callable task = () -> {
    int sum = 0;
    for(int i=1; i<=10000; i++) sum +=i;
    return sum;
};

Future future = pool.submit(task);
System.out.println("老板,算好了叫我啊~");
System.out.println("结果是:"+future.get()); //这里会等结果

这可比普通Runnable强太多了,不仅能拿返回值,还能捕获异常。就像给工人配了部对讲机,随时掌握工地情况。


三、??锁的艺术:既要安全又要快??

多线程最头疼的就是数据错乱。比如两个线程同时给账户充值,不加锁的话分分钟余额对不上。但锁用不好又会导致性能暴跌,这事得讲究策略。

先看反面教材:

java复制
// 全剧终写法
public synchronized void transfer(){
    // 整个方法加锁
}

正确姿势应该是:

java复制
public void transfer(){
    // 无关代码...
    synchronized(lock){
        // 只锁核心操作
    }
    // 其他代码...
}

ReentrantLock还能玩更骚的操作,比如尝试锁5秒,超时就放弃:

java复制
if(lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS)){
    try { /*操作*/ } 
    finally { lock.unlock(); }
}

记住,锁的范围越小越好,就像疫情期间封控要精准到单元而不是整个小区。


四、??线程间聊天室:wait/notify的正确打开方式??

线程之间不能各干各的,得会配合。比如生产者造数据,消费者来取,这时候就要用wait()notify()搞个消息群。

举个包子铺的例子:

java复制
class 包子铺 {
    private int 包子数量=0;
    
    public synchronized void 做包子(){
        while(包子数量>5){
            wait(); //库存满了就歇会
        }
        包子数量++;
        notifyAll(); //喊吃货们来买
    }

    public synchronized void 买包子(){
        while(包子数量==0){
            wait(); //没包子就等着
        }
        包子数量--;
        notifyAll(); //喊厨师开工
    }
}

注意这里要用while而不是if来检查条件,防止虚假唤醒。就跟等外卖要看APP状态,不能只听手机响一声就以为到了。


五、??性能调优三板斧??

  1. ??线程数别拍脑袋??:CPU密集型任务建议核心数+1,IO密集型可以设2*核心数。不知道怎么算?用Runtime.getRuntime().availableProcessors()查CPU核数啊!

  2. ??并发工具真香??:别自己造轮子,ConcurrentHashMapsynchronizedMap快不是一星半点。就像网购比线下扫货方便多了。

  3. ??原子操作治百病??:像计数器这种简单操作,用AtomicIntegersynchronized快10倍不止。这玩意儿底层用的CPU指令,比Java锁高级多了。


??个人心得??:搞多线程就像带团队,既不能放任自流(不加锁),也不能管得太死(全局锁)。得把握个度,该放权时放权(无锁数据结构),该监管时监管(必要同步)。新手最容易犯的错就是过度设计,明明10个线程能搞定的事,非要搞100个,结果上下文切换把CPU都烧了。记住,多线程不是银弹,用得合适才是王道。

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