Prestanda och Utmaningar
Prestandamätning
Du kan använda metoderna nanoTime()
eller System.currentTimeMillis() för att mäta exekveringstiden för multitrådad kod.
I denna video jämför koden prestandan mellan multitrådad och enkeltrådad summering av arrayelement i Java. Den initierar en array med slumpmässiga heltal, fördelar uppgiften mellan flera trådar för att beräkna summan parallellt, och utför sedan samma summering sekventiellt för att mäta och jämföra exekveringstider.
Data Race
Race conditions uppstår i multitrådade program när två eller fler trådar samtidigt försöker arbeta med en delad resurs utan korrekt synkronisering. Detta kan leda till oförutsägbart och felaktigt programbeteende eftersom resultaten beror på hur trådarna exekveras parallellt och hur snabbt de får tillgång till den delade resursen.
Detta problem diskuterades i föregående avsnitt, där det visades hur man löser problemet med hjälp av nyckelordet synchronized.
Oförutsägbart beteende
Oförutsägbart beteende kan uppstå vid felaktig synkronisering. Till exempel kan avsaknad av synkronisering leda till att trådar arbetar med föråldrad data.
I denna video demonstrerar koden problemet med oförutsägbart beteende i flertrådade applikationer orsakat av osynkroniserad åtkomst till delat tillstånd.
Detta problem kan åtgärdas genom att använda nyckelordet volatile. En variabel som deklareras som volatile kan ändras av flera trådar samtidigt. Detta garanterar att värdet på variabeln omedelbart blir synligt för alla andra trådar efter ändringen.
Men du behöver inte deklarera alla fält som volatile
Variabler som deklareras som volatile synkroniseras med huvudminnet vid varje läs- och skrivåtkomst. Detta innebär att när en tråd uppdaterar värdet på en volatile-variabel, blir ändringen omedelbart synlig för alla andra trådar, vilket förbättrar synligheten. Det innebär dock också att läsningar kan bli långsammare, så använd volatile endast när det är nödvändigt.
Deadlock
Deadlock uppstår när två eller fler trådar fastnar i väntan på att varandra ska frigöra resurser.
I videon stötte vi på deadlock när två trådar samtidigt låsade objektens monitorer i olika sekvenser, vilket ledde till en situation där trådarna helt enkelt väntade på att varandra skulle frigöra de monitorer de behövde.
För att lösa detta problem måste vi säkerställa att sådana situationer inte uppstår. Detta kan uppnås genom att se till att alla trådar låser monitorerna för objekt i samma ordning.
I detta fall kommer den första tråden som låser en objekts monitor att förhindra andra trådar från att låsa samma monitor, vilket tvingar dem att vänta tills den första tråden slutför sin uppgift. Först när den första tråden är klar kommer den att frigöra monitorn, vilket gör att andra trådar kan fortsätta.
Undvika problem med multitrådning
Datasynkronisering: Använd synchronized-nyckelordet för metoder och kodblock för att förhindra datalopp.
Undvik ömsesidig låsning: Säkerställ att alla trådar hämtar resurser i samma ordning.
1. Vilken metod används för att mäta kodens exekveringstid i nanosekunder?
2. Vad kallas problemet när flera trådar samtidigt försöker ändra samma resurs?
Tack för dina kommentarer!
Fråga AI
Fråga AI
Fråga vad du vill eller prova någon av de föreslagna frågorna för att starta vårt samtal
Can you explain more about how to use the synchronized keyword to prevent data races?
What are some best practices for avoiding deadlocks in multithreaded programs?
Could you give more examples of unpredictable behavior in multithreaded applications?
Awesome!
Completion rate improved to 3.33Prestanda och Utmaningar
Svep för att visa menyn
Prestandamätning
Du kan använda metoderna nanoTime()
eller System.currentTimeMillis() för att mäta exekveringstiden för multitrådad kod.
I denna video jämför koden prestandan mellan multitrådad och enkeltrådad summering av arrayelement i Java. Den initierar en array med slumpmässiga heltal, fördelar uppgiften mellan flera trådar för att beräkna summan parallellt, och utför sedan samma summering sekventiellt för att mäta och jämföra exekveringstider.
Data Race
Race conditions uppstår i multitrådade program när två eller fler trådar samtidigt försöker arbeta med en delad resurs utan korrekt synkronisering. Detta kan leda till oförutsägbart och felaktigt programbeteende eftersom resultaten beror på hur trådarna exekveras parallellt och hur snabbt de får tillgång till den delade resursen.
Detta problem diskuterades i föregående avsnitt, där det visades hur man löser problemet med hjälp av nyckelordet synchronized.
Oförutsägbart beteende
Oförutsägbart beteende kan uppstå vid felaktig synkronisering. Till exempel kan avsaknad av synkronisering leda till att trådar arbetar med föråldrad data.
I denna video demonstrerar koden problemet med oförutsägbart beteende i flertrådade applikationer orsakat av osynkroniserad åtkomst till delat tillstånd.
Detta problem kan åtgärdas genom att använda nyckelordet volatile. En variabel som deklareras som volatile kan ändras av flera trådar samtidigt. Detta garanterar att värdet på variabeln omedelbart blir synligt för alla andra trådar efter ändringen.
Men du behöver inte deklarera alla fält som volatile
Variabler som deklareras som volatile synkroniseras med huvudminnet vid varje läs- och skrivåtkomst. Detta innebär att när en tråd uppdaterar värdet på en volatile-variabel, blir ändringen omedelbart synlig för alla andra trådar, vilket förbättrar synligheten. Det innebär dock också att läsningar kan bli långsammare, så använd volatile endast när det är nödvändigt.
Deadlock
Deadlock uppstår när två eller fler trådar fastnar i väntan på att varandra ska frigöra resurser.
I videon stötte vi på deadlock när två trådar samtidigt låsade objektens monitorer i olika sekvenser, vilket ledde till en situation där trådarna helt enkelt väntade på att varandra skulle frigöra de monitorer de behövde.
För att lösa detta problem måste vi säkerställa att sådana situationer inte uppstår. Detta kan uppnås genom att se till att alla trådar låser monitorerna för objekt i samma ordning.
I detta fall kommer den första tråden som låser en objekts monitor att förhindra andra trådar från att låsa samma monitor, vilket tvingar dem att vänta tills den första tråden slutför sin uppgift. Först när den första tråden är klar kommer den att frigöra monitorn, vilket gör att andra trådar kan fortsätta.
Undvika problem med multitrådning
Datasynkronisering: Använd synchronized-nyckelordet för metoder och kodblock för att förhindra datalopp.
Undvik ömsesidig låsning: Säkerställ att alla trådar hämtar resurser i samma ordning.
1. Vilken metod används för att mäta kodens exekveringstid i nanosekunder?
2. Vad kallas problemet när flera trådar samtidigt försöker ändra samma resurs?
Tack för dina kommentarer!
