我是哪吒：揭秘公平锁和非公平锁，解读Parallel并行流的奥秘
2023-09-09 06:09:48
线程安全问题：公平锁与非公平锁的抉择
公平锁与非公平锁
在解决多线程编程中的线程安全问题时，公平锁和非公平锁是两种常用的同步机制。它们的主要区别在于获取锁的顺序。
公平锁 严格遵循先来先服务的原则，即先请求锁的线程将首先获得锁。这样确保了每个线程都有公平的机会获取锁，避免了饥饿问题（即某个线程长期无法获得锁）。然而，公平锁的开销较高，因为每次锁的请求都需要额外的判定来确定哪个线程应该获得锁。
非公平锁 则允许后来的线程抢占先来的线程的锁，从而提高了吞吐量。但是，这可能导致某些线程长期无法获取锁，从而导致饥饿问题。非公平锁的开销较低，因为锁的请求不需要额外的判定。
如何选择
在选择公平锁还是非公平锁时，需要考虑以下因素：
- 饥饿问题的严重性： 如果饥饿问题会严重影响应用程序的性能或可靠性，那么应该使用公平锁。
- 吞吐量的要求： 如果应用程序需要高吞吐量，那么可以使用非公平锁。
- 锁的竞争程度： 如果锁的竞争程度低（即很少有线程同时请求锁），那么可以使用非公平锁。如果锁的竞争程度高，那么应该使用公平锁。
使用 Java 中的 ReentrantLock
在 Java 中，可以通过使用 ReentrantLock 类来实现公平锁和非公平锁。ReentrantLock 类提供了两个构造函数：
public ReentrantLock() // 默认是非公平锁
public ReentrantLock(boolean fair) // fair 为 true 时为公平锁
Parallel 并行流
什么是 Parallel 并行流
Parallel 并行流是 Java 8 中引入的一种并发编程机制，它允许轻松地将串行代码转换为并行代码。Parallel 并行流提供了许多有用的方法，例如 parallel()、forEach()、map() 和 filter()，可以帮助轻松地将代码并行化。
优势
使用 Parallel 并行流可以显著提升程序的并发性能。它适用于可以被分解成独立任务且这些任务之间没有依赖关系的代码。
使用 Parallel 并行流
使用 Parallel 并行流非常简单，只需要将代码转换为流式处理的形式即可。以下是一个示例：
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
numbers.parallelStream()
.map(n -> n * 2)
.forEach(System.out::println);
这段代码将一个整数列表中的每个元素乘以 2，然后将结果打印到控制台。由于使用了 Parallel 并行流，因此这段代码将在多个线程中同时执行，从而显著提升程序的并发性能。
结论
在解决多线程编程中的线程安全问题时，需要根据具体情况选择公平锁还是非公平锁。对于吞吐量要求高、锁竞争程度低的情况，非公平锁是一个不错的选择。对于饥饿问题严重、锁竞争程度高的情况，公平锁更适合。
Parallel 并行流提供了轻松将串行代码并行化的机制，可以显著提升程序的并发性能。在使用 Parallel 并行流时，需要注意选择合适的代码片段，以充分利用并行化的优势。
常见问题解答
- 公平锁和非公平锁有什么区别？
公平锁遵循先来先服务的原则，而非公平锁允许后来的线程抢占先来的线程的锁。
- 如何选择公平锁还是非公平锁？
需要考虑饥饿问题的严重性、吞吐量的要求和锁的竞争程度。
- 什么是
Parallel并行流？
Parallel 并行流是一种并发编程机制，可以轻松地将串行代码转换为并行代码。
- 使用
Parallel并行流有什么优势？
Parallel 并行流可以显著提升程序的并发性能。
- 如何使用
Parallel并行流？
只需要将代码转换为流式处理的形式即可，例如使用 parallel()、forEach()、map() 和 filter() 方法。
