Java 支持三种不同的并发模型

Question

我在多线程环境中经历不同的并发模型（http://tutorials.jenkov.com/java-concurrency/concurrency-models.html）

文章重点介绍了三种并发模型。

1. 并行工作者

   第一个并发模型就是我所说的并行工作者模型。新的工作分配给不同的工人。

2. 装配线

   工人像工厂流水线上的工人一样组织起来。每个工人只完成全部工作的一部分。当该部分完成后，工人将工作转发给下一个工人。

   每个工作线程都在自己的线程中运行，并且不与其他工作线程共享任何状态。这有时也称为无共享并发模型。

3. 功能并行

   函数并行的基本思想是使用函数调用来实现程序。函数可以被视为相互发送消息的“代理”或“参与者”，就像在流水线并发模型（AKA 反应式或事件驱动系统）中一样。当一个函数调用另一个函数时，这类似于发送消息。

现在我想为这三个概念映射 java API 支持

1. Parallel Workers：是ExecutorService,ThreadPoolExecutor,CountDownLatch API？

2. Assembly Line：将事件发送到 JMS 等消息传递系统并使用 Queues & Topics 的消息传递概念。

3. 功能并行：ForkJoinPool 在某种程度上 & java 8 流。与流相比，ForkJoin 池更容易理解。

我在映射这些并发模型时是否正确？如果不是请纠正我。

Answer 1

一个很好的问题，但答案可能不太令人满意。列出的并发模型显示了您可能希望实现并发系统的一些方法。 API 提供了用于实现任何这些模型的工具。

让我们从 ExecutorService 开始。它允许您提交要以非阻塞方式执行的任务。 ThreadPoolExecutor 实现然后限制可用的最大线程数。 ExecutorService 不需要任务来执行您可能期望的并行工作程序的完整过程。任务可能仅限于流程的特定部分，并在完成后发送一条消息，开始装配线的下一步。

CountDownLatch 和 ExecutorService 提供了一种阻塞方式，直到所有工作人员都完成为止，如果某个进程被划分为不同的并发子任务，这可能会派上用场。

JMS 的意义在于提供一种在组件之间进行消息传递的方法。它不强制执行特定的并发模型。队列和主题表示消息如何从发布者发送到订阅者。当您使用队列时，消息将发送给一个订阅者。另一方面，主题将消息广播给该主题的所有订阅者。

可以在单个组件中实现类似的行为，例如使用观察者模式。

ForkJoinPool 实际上是 ExecutorService 的一种实现（这可能突出了匹配模型和实现细节的难度）。它恰好针对处理大量小任务进行了优化。

总结：在Java环境中实现某种并发模型有多种方式。无论选择何种并发模型，用于实现程序的接口、类和框架可能会有所不同。

Answer 2

这些模型中的每一个都从一般的角度说明了工作是如何完成/拆分的，但在实施方面，它实际上取决于您的具体问题。一般我是这样看的：

1. Parallel Workers：生产者在某处创建新作业（例如在BlockingQueue 中），并且许多线程（通过ExecutorService）并行处理这些作业。当然，您也可以使用CountDownLatch，但这意味着您希望在处理完N 子问题之后触发一个动作（例如，您知道您的大问题可能会拆分为N 较小的问题，请检查@987654321 @)。
2. 装配线：对于每个中间步骤，您都有一个BlockingQueue 和一个Thread 或ExecutorService。在每一步中，作业都从一个BlickingQueue 中取出并放入下一个，以进行进一步处理。根据您对 JMS 的想法：JMS 用于连接分布式组件，并且是 Java EE 的一部分，不被认为用于高并发上下文（消息通常在处理之前保存在硬盘上）。
3. 函数并行：ForkJoinPool 是一个很好的例子，说明了如何实现这一点。