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跳出固有思维,以函数式编程的方式重新认识 Java 线程
后端
2023-09-06 16:37:13
面对并发编程的常见误区
在谈论 Java 线程之前,我们先来了解一下常见的误区,也是导致我们对线程理解不够深入的主要原因:
- 认为线程是独立于主程序的个体。 这是不对的,每个线程都是从主程序中派生出来的,共享主程序的堆空间和方法区。
- 认为线程执行是严格按照顺序进行的。 线程不是顺序执行的,线程交替进行执行,这一过程被称之为时间片。
- 认为所有的线程是平等的。 在实际工作中,我们经常看到创建很多的线程来执行任务,但这些线程是平等的吗?
重新认识 Java 线程
如果你想更深入地理解 Java 线程,你需要抛开上述固有思维,从一个新的角度来认识它。我们可以尝试用函数式编程的思想来重新审视线程,这将帮助我们构建更加可靠的程序。
- 线程是一种计算资源。 线程本质上是一种计算资源,它可以被用作执行任务的独立单元。
- 线程可以通过函数式编程来创建。 Java8 的 Lambda 表达式和 Stream API 为我们提供了创建线程的新方法,这使得创建和管理线程变得更加容易。
- 线程可以被用于并行处理任务。 线程可以通过并行处理任务来提高程序的性能。
用函数式编程思想构建 Java 线程
函数式编程是一种编程范式,它强调使用纯函数和不变性。它是一种非常适合处理并发编程的编程范式。我们可以用函数式编程思想来构建 Java 线程,使程序变得更加可靠。
1. 使用纯函数来创建线程
纯函数是指不依赖于任何外部状态的函数。在 Java 中,我们可以使用 Lambda 表达式来创建纯函数。例如,我们可以创建一个用于计算斐波那契数列的函数:
Function<Integer, Integer> fibonacci = n -> n <= 1 ? n : fibonacci.apply(n - 1) + fibonacci.apply(n - 2);
2. 使用不变性来保护共享数据
不变性是指一个对象在创建后其状态不会发生改变。在 Java 中,我们可以通过声明 final 字段来创建不变对象。例如,我们可以创建一个用于表示银行账户的类:
final class BankAccount {
private final int balance;
public BankAccount(int balance) {
this.balance = balance;
}
public int getBalance() {
return balance;
}
}
3. 使用线程安全的数据结构
线程安全的数据结构是指可以在多线程环境中并发访问的数据结构。在 Java 中,我们可以使用 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList 等线程安全的数据结构来保护共享数据。
结论
Java 线程作为并发编程的基础,常常被认为晦涩难懂,但我们也可以尝试跳出固有思维,用函数式编程的思想重新审视它,用更优雅的解决方案构建更加可靠的程序。