JVM 并发性: Java 和 Scala 并发性基础(Java与Scala并发基础：深入理解JVM并发性原理)

原创

ithorizon 6个月前 (10-20) 阅读数 20 #后端开发

Java与Scala并发基础：深入明白JVM并发性原理

一、引言

在当今多核处理器时代，并发编程已经成为尽大概降低损耗程序性能的关键因素。Java和Scala作为两种主流的JVM语言，都提供了多彩的并发编程模型和工具。本文将深入探讨JVM并发性原理，以及Java和Scala在并发编程方面的基本概念和实践。

二、JVM并发性原理

JVM（Java虚拟机）是一种能够在各种操作系统上运行的虚拟机。JVM并发性首要依存于以下几个核心概念：

1. 线程（Thread）

线程是JVM中最基本的并发单元，用于执行程序中的任务。每个线程都拥有自己的执行栈和程序计数器，共享JVM的堆和方法区。

2. 锁（Lock）

锁是用于控制多个线程对共享资源的访问。JVM提供了内置的锁机制，如synchronized关键字和ReentrantLock类。锁可以保证同一时间只有一个线程可以访问共享资源，从而避免并发访问致使的问题。

3. 同步（Synchronization）

同步是一种确保多个线程按预期顺序执行的技术。在Java中，可以使用synchronized关键字、ReentrantLock类或volatile关键字实现同步。

4. 线程通信（Thread Communication）

线程通信是指线程之间的二者之间协作。JVM提供了Object类的wait()、notify()和notifyAll()方法实现线程间的通信。

三、Java并发基础

下面我们来了解Java并发编程的一些基本概念和用法。

1. 创建线程

Java提供了两种方法创建线程：通过继承Thread类和实现Runnable接口。


public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的任务
    }
}
public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的任务
    }
}

2. 线程同步

使用synchronized关键字实现同步：


public synchronized void synchronizedMethod() {
    // 同步代码块
}

或者使用ReentrantLock类实现同步：


public void lockMethod() {
    ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    lock.lock();
    try {
        // 同步代码块
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

3. 线程通信

使用Object类的wait()、notify()和notifyAll()方法实现线程通信：


public void method1() {
    synchronized (obj) {
        obj.wait();
    }
}
public void method2() {
    synchronized (obj) {
        obj.notify();
    }
}

四、Scala并发基础

Scala作为一门函数式编程语言，在并发编程方面也有自己的特色。下面我们来了解Scala并发编程的一些基本概念和用法。

1. 创建线程

Scala中创建线程与Java类似，可以通过继承Thread类和实现Runnable特质（trait）。


class MyThread extends Thread {
    override def run(): Unit = {
        // 线程执行的任务
    }
}
class MyRunnable extends Runnable {
    override def run(): Unit = {
        // 线程执行的任务
    }
}

2. 线程同步

Scala提供了synchronized方法实现同步：


def synchronizedMethod(): Unit = synchronized {
    // 同步代码块
}

此外，Scala还提供了Akka并发框架，它使用Actor模型实现并发编程。Actor模型是一种基于消息传递的并发编程模型，可以有效避免共享状态致使的问题。


import akka.actor.Actor
import akka.actor.Props
class MyActor extends Actor {
    def receive = {
        case msg => // 处理消息
    }
}
val system = akka.actor.ActorSystem("MySystem")
val actor = system.actorOf(Props[MyActor], "myActor")
actor ! "Hello, World!"