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南昌达内计算机培训Java编程可扩展性需要注意哪些问题

发布：南昌达内IT培训
来源：互联网
时间：2022-10-26 10:50

可扩展性是程序员在开发软件应用的时候需要满足的一个编程需求，而本我们就通过案例分析来简单了解一下，Java编程可扩展性需要注意哪些问题。

南昌达内计算机培训Java编程可扩展性需要注意哪些问题

不要给内存系统太大的压力

如果线程执行过程中需要分配内存，这在Java中通常不会造成问题。现代的JVM是高度优化的，它通常为每个线程保留一块Buffer，这样在分配内存时，只要buffer没有用光，那么就不需要和全局的堆打交道。而本地buffer分配完毕之后,JVM将不得不到全局堆中分配内存，这样通常会带来严重的可扩展性的降低。另外，给GC带来的压力也会进一步降低程序的可扩展性。尽管我们有并行的GC，但其可扩展性通常并不理想。如果一个循环执行的程序在每次执行中都需要分配临时对象，那么我们可以考虑利用ThreadLocal和SoftReference这样的技术来减少内存的分配。

使用ThreadLocal

ThreadLocal类能够被用来保存线程私有的状态信息，对于某些应用非常方便。通常来讲，它对可扩展性有正面的影响。它能为各个线程提供一个线程私有的变量，因而多个线程之间无须同步。需要注意的是在JDK1.6之前，ThreadLocal有着相当低效的实现，如果需要在JDK1.5或更老的版本上使用ThreadLocal，需要慎重评估其对性能的影响。类似的，目前JDK6中的ReentrantReadWriteLock的实现也相当低效，如果想利用读锁之间不互斥的特性来提高可扩展性，同样需要进行profile来确认其适用程度。

锁的粒度很重要

粗粒度的全局锁在保证线程安全的同时，也会损害应用的性能。仔细考虑锁的粒度在构建高可扩展Java应用时非常重要。当CPU个数和线程数较少时，全局锁并不会引起激烈的竞争，因此获得一个锁的代价很小(JVM对这种情况进行了优化)。随着CPU个数和线程数增多，对全局锁的竞争越来越激烈。除了一个获得锁的CPU可以继续工作外，其他试图获得该锁的CPU都只能闲置等待，导致整个系统的CPU利用率过低，系统性能不能得到充分利用。当我们遇到一个竞争激烈的全局锁时，可以尝试将锁划分为多个细粒度锁，每一个细粒度锁保护一部分共享资源。通过减小锁的粒度，可以降低该锁的竞争程度。

通过使用细粒度锁，提高HashMap在多线程应用中的性能。在ConcurrentHashMap中，默认构造函数使用16个锁保护整个HashMap。用户可以通过参数设定使用上千个锁，这样相当于将整个HashMap划分为上千个碎片，每个碎片使用一个锁进行保护。

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