Java 和 Go 在并發(fā)實(shí)現(xiàn)中的區(qū)別

我一直想討論 Golang 和 Java，許多朋友都希望討論下。而我碰巧有相當(dāng)長(zhǎng)的 ?Java 編程語言經(jīng)驗(yàn)，并且在過去的幾年中，我接觸并使用了 Golang。

Java 是一門高級(jí)編程語言，在實(shí)現(xiàn)其語言時(shí)采用了對(duì)象方法。Java 是一種非常成熟和穩(wěn)定的編程語言，在世界上使用最廣泛。特別是對(duì)于企業(yè)級(jí)別平均超過 80％ 的應(yīng)用程序，使用的都是 Java。Java 本身是在 1990 年左右由 SUN Microsystems 開發(fā)的。

Golang 是由 Google 創(chuàng)建的一種編程語言，在 2009 年左右開源，Golang 最初使用 C 實(shí)現(xiàn)的。與 Java 一樣擁有垃圾收集，不同之處在于 Golang 代碼將被編譯為計(jì)算機(jī)本地代碼，因此與基于虛擬機(jī)的編程語言相比，它會(huì)有更好的性能。

Golang 幾乎像 Java 等 OOP 一樣，但是它不是完全的 OOP，或者現(xiàn)在還不能被稱為完全的 OOP 編程語言。由于其缺乏對(duì) OOP 的支持，有些特性會(huì)比較麻煩。但面向?qū)ο笥兴约旱膯栴}。Go 強(qiáng)調(diào)使用組合來復(fù)用，而不是繼承。

并發(fā)是一種用于解決多個(gè)請(qǐng)求或多個(gè)進(jìn)程同時(shí)完成的問題的編程技術(shù)，并發(fā)進(jìn)程的主要特征是不能在某個(gè)資源上同時(shí)執(zhí)行一個(gè)進(jìn)程和另一個(gè)進(jìn)程。通常一個(gè)進(jìn)程與另一個(gè)進(jìn)程交替進(jìn)行。因?yàn)樗浅？?，所以有時(shí)看起來好像是一起完成的。

如果我們嘗試進(jìn)行分析，那么這個(gè)并發(fā)過程就像處理許多請(qǐng)求的飯店工作人員。他將堆積所有即將到來的請(qǐng)求，并一一完成。這樣，如果所有進(jìn)程都由他們自己執(zhí)行，則該進(jìn)程將花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)闀?huì)發(fā)生隊(duì)列并且這些工作人員都已耗盡。為了處理這些許多請(qǐng)求，解決方案是增加額外的工作人員，以便可以同時(shí)執(zhí)行工作流程，并更快地為訪問者的請(qǐng)求提供服務(wù)。

它與并行性的概念不同，并行性有時(shí)會(huì)與并發(fā)性概念混淆。并行處理是解決大問題的一種方法，通常這樣做會(huì)花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。通過將解決方案分成更小的部分來完成解決方案。這些小任務(wù)是獨(dú)立的，互不影響，并且同時(shí)完成。

在并行編程技術(shù)中，必須存在并發(fā)，但是并發(fā)并不一定意味著存在并行進(jìn)程。

Java 使用 OS 線程通過 Java 運(yùn)行時(shí)管理的線程來完成并行進(jìn)程。Golang 通過 Goroutine 使用線程 os 完成并行進(jìn)程。在 Java 和 Golang 之間的并行概念中，沒有太大區(qū)別，幾乎相同，只是名稱不同。

并發(fā)概念不同。在 Java 中，這是通過將 Java 運(yùn)行時(shí)線程映射到 os線 程來完成的。同時(shí)，golang 使用此 goroutine 映射到 golang 上的調(diào)度程序，將其映射到更深層次。

Goroutine 本身不是線程系統(tǒng)或由 os 線程管理的線程。但是，這種想法更多的是將函數(shù)協(xié)程處理到 os 線程中的多路復(fù)用器。這樣，當(dāng)發(fā)生進(jìn)程阻塞時(shí)，它將被移至未使用的線程或綠色線程，Go 調(diào)度程序的任務(wù)是將此綠色線程映射到 OS 線程，并將 goroutine 分配到空閑的綠色線程中。

乍一看，goroutine 概念與 Reactive .io 中以 Reactore 3 或 RxJava 表示的 React Java 的非阻塞概念幾乎相同。但是，Java反 應(yīng)流概念比 goroutines 具有更高級(jí)的方法。

Java 并發(fā)模型和 Golang

盡管在并發(fā)問題中有不同的實(shí)現(xiàn)方法，但是模型幾乎相同。

異步過程

Java

• 創(chuàng)建從 Thread 類擴(kuò)展的類。
• 實(shí)現(xiàn) Runnable 的接口。

Golang

• Goroutine 開始

同步過程

Java

• 方法上的同步塊。
• 使用 java.util.concurrent 包中的 Lock.ReentrantLock

Golang

• 使用通道的概念，即術(shù)語“不通過共享內(nèi)存進(jìn)行通信和通過通信共享內(nèi)存”的行話的實(shí)現(xiàn)。
• Sync.Mutex 鎖定資源。

進(jìn)程間通訊

Java

• 使用 object.wait()，object.Notify() 或 object.NotifyAll() 方法。
• 在多個(gè)線程上共享塊隊(duì)列
• 使用 PipeReader 和 PipeWriter 方法

Golang

• 使用 channel
• 使用 WaitGroup

樣例代碼

SampleTask.java

package?com.dhfr.concurrency;

import?java.util.concurrent.TimeUnit;

public?class?SampleTask?implements?Runnable?{

????private?String?name;

????public?SampleTask(String?name)?{
????????this.name?=?name;
????}

????public?String?getName()?{
????????return?name;
????}

????public?void?run()?{
????????Long?timeDuration?=?(long)Math.random()?*?11;
????????System.out.println("Pengerjaan?Task?"+?name);
????????try?{
????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(timeDuration);
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}

????}
}

ApplicationMain.java

package?com.dhfr.concurrency;

import?java.util.concurrent.Executors;
import?java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

public?class?ApplicationMain?{

????public?static?void?main(String[]?args)?{

????????ThreadPoolExecutor?threadPoolExecutor=?(ThreadPoolExecutor)?Executors.newFixedThreadPool(6);
????????for?(int?i=0;i<10;i++)?{
????????????SampleTask?sampleTask=new?SampleTask("Task?ke?"+i)?;
????????????System.out.println("Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?"+sampleTask.getName());
????????????threadPoolExecutor.execute(sampleTask);
????????}
????????System.out.println("Maksimun?thread?yang?terjadi?adalah?"+threadPoolExecutor.getMaximumPoolSize());
????????threadPoolExecutor.shutdown();
????}
}
view?raw

如果我們執(zhí)行上面的代碼，產(chǎn)生如下輸出：

SSebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?0
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?1
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?2
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?3
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?4
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?5
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?6
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?7
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?8
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?9
Maksimun?thread?yang?terjadi?adalah?6
Pengerjaan?Task?Task?ke?0
Pengerjaan?Task?Task?ke?1
Pengerjaan?Task?Task?ke?3
Pengerjaan?Task?Task?ke?2
Pengerjaan?Task?Task?ke?4
Pengerjaan?Task?Task?ke?5
Pengerjaan?Task?Task?ke?9
Pengerjaan?Task?Task?ke?8
Pengerjaan?Task?Task?ke?7
Pengerjaan?Task?Task?ke?6
Process?finished?with?exit?code?0

從上面的代碼輸出中可以看出，由于提供的線程數(shù)為 6，因此該過程是異步執(zhí)行的。例如，如果我們創(chuàng)建一個(gè) 1 的線程池，則結(jié)果始終如下所示。

Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?0
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?1
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?2
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?3
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?4
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?5
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?6
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?7
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?8
Sebuah?task?sudah?di?tambahkan?dengan?nama?Task?ke?9
Maksimun?thread?yang?terjadi?adalah?1
Pengerjaan?Task?Task?ke?0
Pengerjaan?Task?Task?ke?1
Pengerjaan?Task?Task?ke?2
Pengerjaan?Task?Task?ke?3
Pengerjaan?Task?Task?ke?4
Pengerjaan?Task?Task?ke?5
Pengerjaan?Task?Task?ke?6
Pengerjaan?Task?Task?ke?7
Pengerjaan?Task?Task?ke?8
Pengerjaan?Task?Task?ke?9
Process?finished?with?exit?code?0

因?yàn)橹挥?1 個(gè)池可用，所以該過程是同步完成的。

main.go

package?main

import?(
???"fmt"
???"runtime"
)

func?main()?{
???numberOfCPU?:=?runtime.NumCPU()
???runtime.GOMAXPROCS(numberOfCPU)

???/*?Jumlah?bilangan?prima?yang?akan?di?generate
????*/
???const?maxNumber?=?30

???ch?:=?make(chan?int)
???defer?close(ch)
???go?Generate(ch)

???for?i?:=?0;?i???????fmt.Println("Urutan?loop??ke?:?",i+1)
??????prime?:=?<-ch
??????fmt.Println("Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah?",?prime)
??????ch1?:=?make(chan?int)
??????go?Filter(ch,?ch1,?prime)
??????ch?=?ch1
???}
}

func?Generate(ch?chan<-?int)?{
???for?i?:=?2;?;?i++?{
??????ch?<-?i
???}
}

func?Filter(in?<-chan?int,?out?chan<-?int,?prime?int)?{
???for?{
??????i?:=?<-in
??????if?i%prime?!=?0?{
?????????out?<-?i
??????}
???}
}

如果我們執(zhí)行上面的 golang 代碼，將獲得以下輸出。

Urutan?loop??ke?:??1
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??2
Urutan?loop??ke?:??2
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??3
Urutan?loop??ke?:??3
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??5
Urutan?loop??ke?:??4
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??7
Urutan?loop??ke?:??5
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??11
Urutan?loop??ke?:??6
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??13
Urutan?loop??ke?:??7
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??17
Urutan?loop??ke?:??8
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??19
Urutan?loop??ke?:??9
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??23
Urutan?loop??ke?:??10
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??29
Urutan?loop??ke?:??11
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??31
Urutan?loop??ke?:??12
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??37
Urutan?loop??ke?:??13
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??41
Urutan?loop??ke?:??14
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??43
Urutan?loop??ke?:??15
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??47
Urutan?loop??ke?:??16
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??53
Urutan?loop??ke?:??17
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??59
Urutan?loop??ke?:??18
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??61
Urutan?loop??ke?:??19
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??67
Urutan?loop??ke?:??20
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??71
Urutan?loop??ke?:??21
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??73
Urutan?loop??ke?:??22
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??79
Urutan?loop??ke?:??23
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??83
Urutan?loop??ke?:??24
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??89
Urutan?loop??ke?:??25
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??97
Urutan?loop??ke?:??26
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??101
Urutan?loop??ke?:??27
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??103
Urutan?loop??ke?:??28
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??107
Urutan?loop??ke?:??29
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??109
Urutan?loop??ke?:??30
Angka?bilangan?prima?hasil?generate?adalah??113
Process?finished?with?exit?code?0

從上面的代碼中，可以在 go 例程中運(yùn)行方法的命令，即可將 go 命令添加到要處理的方法的前面。

這是 Golang 和 Java 如何在并發(fā)上實(shí)現(xiàn)的比較。我們不討論哪一個(gè)具有更好的性能。Go和Java編程語言各有優(yōu)缺點(diǎn)。

原文鏈接：https://medium.com/the-legend/golang-vs-java-concurrency-351ca5a845cb