Java 并行编程技术，优缺点

创建并发应用程序至少有三种众所周知的方法：

通过锁定（.NET，Java）实现多线程和内存同步。软件事务内存（）是另一种同步方法

异步消息传递（Erlang）

我想了解是否还有其他方法，并讨论这些方法应用于大型分布式应用程序的各种优缺点。我的主要关注点是简化程序员的生活

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例如，在我看来，当多个线程之间没有依赖关系时，使用多个线程是很容易的，这是非常罕见的。在所有其他情况下，线程同步代码变得相当麻烦，难以调试和推理

Read’s专栏，你也会受到启发。

我强烈推荐阅读Rich Hickey的文章。它描述了一种构建高性能并发应用程序的方法，我认为这种方法不同于基于锁或消息传递的设计

它基本上强调：

• 无锁、多线程并发应用程序
• 不变的持久数据结构
• 软件事务内存处理的状态更改

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并讨论这些原则如何影响语言的设计。

使用Java 5并发API，只要您利用高级实用程序并正确使用它们，用Java进行并发编程就不必繁琐和困难。我发现Brian Goetz的《Java并发实践》一书是关于这一主题的优秀读物。在我的上一份工作中，我使用了本书中的技术，使一些图像处理算法扩展到多个CPU，并将CPU和磁盘绑定的任务流水线化。我发现这是一次很棒的经历，我们取得了优异的成绩

或者如果你使用C++，你可以试试OpenMP，它使用了γ-语用指令来使循环并行，虽然我自己从来没有使用过。

• 带锁的共享内存
  构造（锁）用于 限制对共享资源的访问。 通常需要硬件支持 从内存系统中，在 特别说明。这种方法可能存在的缺点包括：开销、内存系统中的争用点、调试困难，尤其是在进程数量巨大的情况下

• 软件事务存储器
  内存被视为数据库， 事务在哪里决定要做什么 写什么，什么时候写。这里的主要问题 由可能的 争论和争论的数量 失败的事务尝试

• 期货、承诺及类似事项
  其基本思想是未来是一个整体 已完成的计算结果 外包到不同的流程 （可能在不同的CPU上或 机器）并且可以传递 和其他物体一样。万一 可能会出现网络故障问题

• 消息传递
  同步或异步，在 二郎风格

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在列表中再添加一个：软件事务内存（）。还有一个Java版本可用：作为子项添加到1）。从概念上看，它不像是编写并发应用程序的一种新方法，而是作为锁定结构的替代方法。@Serge:我不知道为什么它在概念上与消息传递的区别更小。@Neeme:也是关于STM的，请参阅DeuceSTM。@jalf:我不认为它会以任何剧烈的方式改变应用程序体系结构。它仍然依赖于线程和内存同步。我不确定事务语义是否比锁更容易处理共享状态。就我个人而言，我对试图避免共享状态的概念非常感兴趣。请注意，并行和并发不是同义词。tbb还为提供了

parallel\u、
parallel\u映射
和
parallel\u reduce
，但对并发性没有帮助。类似地，也有像Newsquak这样的语言是面向并发的，但不提供并行处理。+1，好书和建议-现在很少需要使用Java中的低级原语编写复杂的线程安全代码。审查和推理使用这些较新API的代码也容易得多。Microsoft发布了带有.NET 4.0的TPL，这是一组类似于Java的线程的高级抽象。虽然它确实简化了令人尴尬的并行问题的编码，但它对管理共享状态并没有多大帮助，反而给人一种简单的错误印象。很好的发现。虽然我很欣赏他对线程同步的深入研究，但他主要关注线程、锁定和原子操作，这只是并发的众多方法之一。他在几篇文章中提到了异步消息传递，但IMHO并没有走得很远。此外，他的文章还说明了正确使用多线程是多么困难。我仍然在做关于各种内存模型的噩梦。是的，Sutters专栏的重点是使传统的基于锁的同步更易于管理，而不是探索其他技术。不过还是一本不错的书。