45.26 Bonnes pratiques en Java et normes de codage : utilisation de threads et d'exécuteurs
Java est un langage de programmation qui offre une prise en charge robuste de la programmation simultanée et parallèle, permettant aux développeurs d'écrire des applications capables d'effectuer plusieurs tâches simultanément pour améliorer les performances et la réactivité. Une utilisation efficace des threads et des exécuteurs est essentielle pour atteindre ces objectifs. Ce chapitre traite des meilleures pratiques et des normes de codage lors de l'utilisation de threads et d'exécuteurs en Java.
Comprendre les threads en Java
Un thread en Java est la plus petite unité d'exécution au sein d'un processus. Chaque application Java s'exécute dans un processus et, au sein de ce processus, plusieurs threads peuvent exécuter du code simultanément. La classe Thread et l'interface Runnable sont les principaux moyens de créer des threads en Java.
Bonnes pratiques de synchronisation
Lorsque plusieurs threads accèdent à des ressources partagées, il est essentiel de synchroniser l'accès à ces ressources pour éviter les conditions de concurrence et garantir la cohérence des données. L'utilisation de blocs synchronisés, de méthodes et de classes synchronisées du package java.util.concurrent, tels que Locks , les < code>Sémaphores et CountDownLatch sont des techniques courantes pour réaliser la synchronisation.
Normes de codage pour les threads
Nommer les threads de manière appropriée est une bonne pratique qui facilite la compréhension et le débogage du code. Utilisez des noms descriptifs qui reflètent la fonction du fil. De plus, il est recommandé de limiter la responsabilité de chaque thread ; un fil ne devrait pas faire grand-chose de plus qu'une tâche ou un ensemble de tâches associées.
La gestion appropriée des exceptions au sein des threads est également cruciale. Assurez-vous que les exceptions sont interceptées et traitées de manière à ne pas compromettre les autres threads ou l'état de l'application.
Exécuteurs et pools de threads
Le framework d'exécution Java, introduit dans Java 5, offre un moyen flexible et puissant de gérer et de contrôler les threads. Au lieu de gérer les threads manuellement, les développeurs peuvent utiliser le framework Executor pour gérer la création, l'exécution et la destruction des threads.
Les exécuteurs sont particulièrement utiles pour gérer les pools de threads, qui sont des groupes de threads réutilisables qui exécutent des tâches. Les pools de threads contribuent à améliorer les performances des applications en réduisant la surcharge associée à la création et à la destruction des threads.
Il existe différents types de pools de threads tels que CachedThreadPool, FixedThreadPool, ScheduledThreadPoolExecutor et SingleThreadExecutor. Chacun a ses propres caractéristiques et cas d’utilisation. Par exemple, un CachedThreadPool convient aux applications comportant de nombreuses tâches courtes, tandis qu'un FixedThreadPool convient mieux à un nombre connu de tâches lourdes.
Bonnes pratiques avec les exécuteurs testamentaires
Lors de l'utilisation d'exécuteurs, il est important de configurer la taille du pool de threads en fonction des ressources disponibles et des besoins de l'application. Un pool trop grand peut consommer beaucoup de mémoire et de CPU, tandis qu'un pool trop petit peut ne pas fournir les performances souhaitées.
C'est également une bonne pratique d'utiliser les classes du package java.util.concurrent, telles que Future et Callable, pour représenter tâches qui peuvent être accomplies par un exécuteur testamentaire. Cela vous permet de gérer la sortie des tâches de manière asynchrone et de gérer les exceptions plus efficacement.
Lorsqu'une application est terminée, il est essentiel d'arrêter les exécuteurs de manière appropriée pour garantir que toutes les tâches sont terminées et que les ressources sont libérées. Des méthodes telles que shutdown() et shutdownNow() sont fournies par le framework Executor à cet effet.
Éviter les problèmes courants
Les blocages, la famine et les livelocks sont des problèmes courants en programmation simultanée qui peuvent être évités grâce à une conception soignée et de bonnes pratiques. Assurez-vous d'acquérir et de libérer les verrous dans le bon ordre, d'éviter une attente indéfinie et de concevoir des algorithmes qui permettent aux threads de progresser.
De plus, une utilisation excessive des threads peut entraîner un épuisement des ressources et une dégradation des performances. Utilisez le principe « moins c'est plus » et créez uniquement les fils de discussion nécessaires à la tâche en question.
Conclusion
En résumé, l'utilisation efficace des threads et des exécuteurs en Java est un composant essentiel pour l'écriture d'applications simultanées et parallèles hautes performances. En suivant les bonnes pratiques et les normes de codage abordées dans ce chapitre, les développeurs peuvent créer des applications sécurisées, évolutives et réactives.
Ceci n'est qu'un point de départ pour explorer la vaste zone du pprogrammation simultanée en Java. Une pratique continue, la lecture d'une documentation à jour et l'étude de cas d'utilisation réels approfondiront votre compréhension et votre capacité à appliquer ces concepts essentiels.
