4. 编写高效Java程序
4.1 面向对象
构造器参数太多怎么办?
正常情况下,如果构造器参数过多,可能会考虑重写多个不同参数的构造函数,如下面的例子所示:
1 | public class FoodNormal { |
正常情况下,如果构造器参数过多,可能会考虑重写多个不同参数的构造函数,如下面的例子所示:
1 | public class FoodNormal { |
Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。主要包括:程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区(运 行时常量池)、直接内存。
程序计数器(Program Counter Register)是一块较小的内存空间,可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机概念模型中,字节码解释器工作时就是通过改变计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。
程序计数器是一块“线程私有”的内存,各个线程相互独立存储,互不影响。
在web开发中,服务器需要接受并处理请求,所以会为一个请求来分配一个线程来进行处理。如果每次请求都新创建一个线程的话实现起来非常简便,但是存在一个问题:如果并发的请求数量非常多,但每个线程执行的时间很短,这样就会频繁的创建和销毁线程,如此一来会大大降低系统的效率。可能出现服务器在为每个请求创建新线程和销毁线程上花费的时间和消耗的系统资源要比处理实际的用户请求的时间和资源更多。
那么有没有一种办法使执行完一个任务,并不被销毁,而是可以继续执行其他的任务呢?这就是线程池的目的了。线程池为线程生命周期的开销和资源不足问题提供了解决方案。通过对多个任务重用线程,线程创建的开销被分摊到了多个任务上。
在介绍并发容器之前,先分析下普通的容器,以及相应的实现,方便后续的对比。
Hashtable、HashMap、TreeMap 都是最常见的一些 Map 实现,是以键值对的形式存储和操作数据的容器类型。
Hashtable 是早期 Java 类库提供的一个哈希表实现,本身是同步的,不支持 null 键和值,由于同步导致的性能开销,所以已经很少被推荐使用。
HashMap 是应用更加广泛的哈希表实现,行为上大致上与 HashTable 一致,主要区别在于 HashMap 不是同步的,支持 null 键和值等。通常情况下,HashMap 进行 put 或者 get 操作,可以达到常数时间的性能,所以它是绝大部分利用键值对存取场景的首选,比如,实现一个用户 ID 和用户信息对应的运行时存储结构。
HashMap 明确声明不是线程安全的数据结构,如果忽略这一点,简单用在多线程场景里,难免会出现问题,如 HashMap 在并发环境可能出现无限循环占用 CPU、size 不准确等诡异的问题。
TreeMap 则是基于红黑树的一种提供顺序访问的 Map,和 HashMap 不同,它的 get、put、remove 之类操作都是 O(log(n))的时间复杂度,具体顺序可以由指定的 Comparator 来决定,或者根据键的自然顺序来判断。
Java在java.util.concurrent.locks包中提供了一系列的显示锁类,其中最基础的就是Lock接口,该接口提供了几个常见的锁相关的操作。
1 | public interface Lock { |
下面分别进行介绍:
获取锁。如果锁不可用,出于线程调度目的,将禁用当前线程,并且在获得锁之前,该线程将一直处于休眠状态。