返回

Java 21 结构化并发，了解一下！

后端

Java 21 结构化并发：开启并发编程新时代

并发编程的革命

记忆犹新，Java 8 带来的 Lambda 表达式和函数式编程模式彻底颠覆了编码范式。如今，Java 21 再次以结构化并发 的登场，为并发编程领域掀起一场新的革命。

结构化并发：定义与优势

结构化并发是一种新颖的并发编程理念，它将并发编程从底层操作系统抽象出来，引入一系列更高级别的 API。这些 API 让开发者能以更轻松、更安全的方式编写并发代码。

结构化并发的核心优势：

  • 易用性： 直观的 API 设计，即使是并发编程新手也能快速上手。
  • 安全性： 强化了安全性保障，有效规避常见的并发错误。
  • 可扩展性： API 设计注重可扩展性，轻松应对更大规模的并发需求。

结构化并发中的关键概念

任务 (Task)： 并发执行的最小单元。

通道 (Channel)： 任务之间通信的管道。

选择器 (Selector)： 用于选择待执行的任务。

结构化并发的典型应用

结构化并发在各类场景中大显身手，包括：

  • 异步编程： 提高程序性能和响应速度。
  • 分布式系统： 实现系统的高可用性和可扩展性。
  • 并行计算： 加速程序计算速度。

Java 21 中的结构化并发

在 Java 21 中，结构化并发作为预览特性现已亮相。其 API 定义于 java.util.concurrent.structured 包中。

使用 Java 21 结构化并发

在 Java 21 中使用结构化并发，需要添加如下依赖：

<dependency>
  <groupId>org.openjdk.preview</groupId>
  <artifactId>jcip-struct</artifactId>
  <version>21-ea</version>
</dependency>

示例代码：

以下代码演示了如何在 Java 21 中使用结构化并发编写简单的异步程序：

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
import java.util.concurrent.structured.Channel;
import java.util.concurrent.structured.Completion;
import java.util.concurrent.structured.Task;

public class Main {

  public static void main(String[] args) {
    // 创建通道
    Channel<String> channel = Channel.newUnbounded();

    // 创建发送消息的任务
    Task<Void> senderTask = Task.run(() -> {
      channel.put("Hello, world!");
    });

    // 创建接收消息的任务
    Task<String> receiverTask = Task.run(() -> {
      try {
        return channel.take(5000); // 等待消息，超时时间为 5 秒
      } catch (TimeoutException e) {
        System.out.println("Timeout!");
        return null;
      }
    });

    // 执行任务
    Completion<Void> senderCompletion = senderTask.fork();
    Completion<String> receiverCompletion = receiverTask.fork();

    // 等待任务完成
    try {
      senderCompletion.get();
      String message = receiverCompletion.get();
      System.out.println("Received message: " + message);
    } catch (ExecutionException e) {
      e.printStackTrace();
    } catch (TimeoutException e) {
      System.out.println("Timeout!");
    }
  }
}

总结

结构化并发是 Java 21 中一项变革性的创新。它以更直观、更安全、更可扩展的 API，极大简化了并发编程。

常见问题解答

  1. 结构化并发有什么具体优势？

    • 易于理解和编写、安全性增强、可扩展性更强。

  2. 结构化并发有哪些关键概念？

    • 任务、通道、选择器。

  3. 如何在 Java 21 中使用结构化并发？

    • 添加相关依赖，使用 java.util.concurrent.structured 包中的 API。

  4. 结构化并发适用于哪些场景？

    • 异步编程、分布式系统、并行计算。

  5. 结构化并发在未来发展前景如何？

    • 预计在 Java 22 中正式发布，并不断完善和扩展。