Što je paralelnost u Javi?
U današnjem svijetu sve se brzo razvija. Uvijek postoji opseg poboljšanja u svakom i svemu. Tako je i s našim programskim jezikom. Danas s našim modernim tehnologijama očekujemo da se stvari izvode s lakoćom i velikom brzinom. Za više stvari istodobno ili za obavljanje nekoliko stvari istovremeno pojavio se pojam istodobnosti. Što je zapravo istodobnost, u čemu je njegova upotreba, zašto je to zaista potrebno i još mnogo toga. Pokušat ćemo dotaknuti takva pitanja i odgovoriti na njih u ovom članku jedan po jedan. Dakle, dovedimo našu raspravu do vrlo osnovnog zajedničkog odjeljka, a to je definicija istodobnosti. U ovoj ćemo temi saznati što je paralelnost u Javi.
Definicija istodobnosti?
Pa što zapravo znači paralelnost? Pa, da odgovorimo na to, uzmimo zajednički scenarij. Pretpostavimo da dok čitate ovaj članak, pokušavate istovremeno raditi više stvari. Možda i pokušavate napraviti bilješku, možda to pokušavate shvatiti ili razmišljate o nekim stvarima. Dakle, jednostavnim riječima, pokušavate raditi više stvari paralelno. To znači istodobnost. Paralelnost je jednostavno izvršavanje više zadataka paralelno jedan s drugim. Mi ćemo raspravljati o istodobnosti u ovom članku u području Jave kao programskog jezika.
Zapravo, u Javi ili općenito u bilo kojem programskom jeziku upravo je nit odgovorna za istodobnost. Osnovna uloga ovih niti je olakšavanje paralelnog izvršavanja zadataka. U međuvremenu, neka nam je osnovna definicija niti.
Pa što je nit?
Konac je lagan proces s vlastitim skupom poziva. Međutim, nit ima privilegiju pristupiti dijeljenim podacima iz drugih niti koje se izvode u istom procesu. Unutar Java aplikacije možemo koristiti više niti za postizanje paralelne obrade ili istodobnosti.
Prijeđite na sljedeću temu, a to je:
Paralelnost u Java definiciji?
Dakle, u Javi ili bilo kojem drugom programskom jeziku poput C #, itd., Sav jezik OOP-a ima koncept niti. U Javi imamo različite procese koji se pokreću stvaranjem različitih niti za postizanje istodobnosti
Nakon ove jednostavne definicije, neka raspravlja o našoj novoj temi koja je:
Što Java aplikaciju čini istodobnom?
Prva klasa, kojoj treba činiti javu aplikaciju istovremeno, je klasa java.lang.Thread. java.lang.Thread klasa je odgovorna za sve koncepte istodobnosti u programskom jeziku Java. Nakon toga imamo java.lang.Runnable sučelje za apstrahiranje ponašanja niti iz klase niti.
Druga klasa koja će nam trebati za izgradnju napredne aplikacije koristit će se iz java.util.concurrent paketa dodanog u Java 1.5.
Sada smo s tim došli do novog pitanja koje je:
Je li Java Concurrency doista tako jednostavan?
Čini se da je implementacija konkurentnosti u Javi prilično jednostavna. Međutim, stvarno nije tako. Da vidimo.
Naša gornja rasprava općenito ostavlja dojam da je istodobnost zaista jednostavan, dobar koncept i vrlo jednostavan za implementaciju. Pa ako pratimo na bolji način i pokušamo ga razumjeti, ustanovit ćemo da zahtijeva dobro razumijevanje osnovnih pojmova kao i temeljito razumijevanje onoga što trebamo postići.
Usporedimo li istodobne aplikacije i jednu nitnu aplikaciju, općenito nalazimo da je istodobna aplikacija složena u smislu dizajniranja i razumijevanja. Kôd izveden s više niti zahtijeva posebnu pozornost i resurse za pristup zajedničkim podacima. Pogreške u iskakanju zbog pogrešne sinkronizacije niti teško su ispraviti i ispraviti. Također, u većini scenarija ove se greške ne identificiraju u početnoj fazi, u stvari se otkrivaju u prod produktivnosti koju je još teže reproducirati.
Osim grešaka i učestalih nedostataka, istodobne niti zahtijevaju više resursa za pokretanje aplikacije
Problemi i poboljšanje konkurentnosti - Objašnjenje s primjerom
U osnovi postoje dvije vrste problema koji se postavljaju zbog istodobnosti. Ovi se problemi mogu široko svrstati u dvije kategorije
- Pogreške ometanja navoja
- Pogreške dosljednosti memorije
Neka nas razumiju svaki po jedan
Pogreške u ometanju navoja - razumjet ćemo jednostavnim primjerom.
Pretpostavimo da imamo funkciju brojača, čija je osnovna uloga povećati brojač ili prebrojati broj. Pretpostavimo da imamo dvije niti, nit A i nit B. Pretpostavimo da nit A početnu vrijednost čita kao 0. Sada se koraci slijede uzastopno.
- Konac A čita početnu vrijednost kao 0
- Navoj B čita početnu vrijednost kao 0
- Navoj Povećajte vrijednost za 1. Nova vrijednost sada je 1
- Navoj B također paralelno povećava vrijednost na 1.
- Konac A piše ažuriranu vrijednost koja je 1 u ćeliju memorije
- Navoj B također ponavlja isti korak, koji je zapisan u ažuriranu vrijednost ćelijske memorije od 1
Dakle, ovdje nastaje problem. Dvije niti A i B, izvršite kôd dva puta, a očekivana vrijednost je 2, ali ono što se odražava je 1. To je glavni problem što više niti može uzrokovati
Kako se to moglo riješiti?
Pogreške navoja niti mogu se riješiti sinkronizacijom pristupa dijeljenim varijablama. Moramo zadržati sinkronizaciju za ažurirane vrijednosti između dijeljenih podataka
Pomoću ovoga pogledajmo drugu vrstu pogreške
Pogreške dosljednosti memorije
Pogreške nedosljednosti u memoriji obično se javljaju kada različite niti pokušavaju čitati ili imaju nedosljedne prikaze na isti dio podataka. To se obično događa kada prva nit ažurira neke zajedničke podatke, a ta ažurirana vrijednost se ne širi u drugu ili drugu nit, a čitaju stare podatke.
Da vidimo zašto se to događa?
Pa, moglo bi biti mnogo razloga za to. Obično prevodilac obično čini puno nekoliko optimizacija za aplikaciju radi poboljšanja performansi. Također može ažurirati redoslijede uputa kako bi optimizirao performanse. Čak i općenito procesori također pokušavaju optimizirati kodove, na primjer, CPU može očitati trenutnu vrijednost varijable iz cache memorije ili privremenog registra umjesto glavne memorije
Zaključak - Što je paralelnost u Javi?
Paralelnost je vrlo važna značajka bilo kojeg jezika OOP-a. Konac nam daje značajku da paralelno izvršavamo više postupaka. Pomaže nam da brže izvršavamo svoj složeni zadatak. Međutim, kad je riječ o profesionalcima, istovremeno ima i nekoliko nedostataka. Uporaba navoja uzrokuje veliko korištenje resursa
Preporučeni članci
Ovo je vodič za ono što je paralelnost u Javi. Ovdje smo s primjerom razgovarali o problemima i poboljšanju u istodobnosti. Možete i proći naše druge predložene članke da biste saznali više -
- Što je multiithreading u javi?
- Kako spojiti bazu podataka u Javi?
- Što je multiithreading u javi?
- Što je J2EE?