并发
最后更新于：2022-04-01 03:05:51
现代服务是高度并发的—— 服务器通常是在10–100秒内并列上千个同时的操作——处理隐含的复杂性是创作健壮系统软件的中心主题。
*线程*提供了一种表达并发的方式：它们给你独立的，堆共享的(heap-sharing)由操作系统调度的执行上下文。然而，在Java里线程的创建是昂贵的，是一种必须托管的资源，通常借助于线程池。这对程序员创造了额外的复杂，也造成高度的耦合：很难从所使用的基础资源中分离应用逻辑。
当创建高度分散(fan-out)的服务时这种复杂度尤其明显： 每个输入请求导致一大批对另一层系统的请求。在这些系统中，线程池必须被托管以便根据每一层请求的比例来平衡：一个线程池的管理不善会导致另一个线程池也出现问题。
一个健壮系统必须考虑超时和取消，两者都需要引入更多“控制”线程，使问题更加复杂。注意若线程很廉价这些问题也将会被削弱：不再需要一个线程池，超时的线程将被丢弃，不再需要额外的资源管理。
因此，资源管理危害了模块化。
### Future
使用Future管理并发。它们将并发操作从资源管理里解耦出来：例如，Finagle（译注：twitter的一个RFC框架）以有效的方式在少量线程上实现并发操作的复用。Scala有一个轻量级的闭包字面语法(literal syntax)，所以Futures引入了很少的语法开销，它们成为很多程序员的第二本能。
Futures允许程序员用一种可扩充的，有处理失败原则的声明风格，来表达并发计算。这些特性使我们相信它们尤其适合在函数式编程中用，这也是鼓励使用的风格。
*更愿意转换（transforming）future而非自己创造*。Future的转换(transformations)确保失败会传播，可以通过信号取消，对于程序员来说不必考虑Java内存模型的含义。甚至一个仔细的程序员会写出下面的代码，顺序地发出10次RPC请求而后打印结果：
~~~
val p = new Promise[List[Result]]
var results: List[Result] = Nil
def collect() {
doRpc() onSuccess { result =>
results = result :: results
if (results.length < 10)
collect()
else
p.setValue(results)
} onFailure { t =>
p.setException(t)
}
}
collect()
p onSuccess { results =>
printf("Got results %s\n", results.mkString(", "))
}
~~~
程序员不得不确保RPC失败是可传播的，代码散布在控制流程中；糟糕的是，代码是错误的！ 没有声明results是volatile，我们不能确保results每次迭代会保持前一次值。Java内存模型是一个狡猾的野兽，幸好我们可以通过用声明式风格(declarative style)避开这些陷阱：
~~~
def collect(results: List[Result] = Nil): Future[List[Result]] =
doRpc() flatMap { result =>
if (results.length < 9)
collect(result :: results)
else
result :: results
}
collect() onSuccess { results =>
printf("Got results %s\n", results.mkString(", "))
}
~~~
我们用flatMap顺序化操作，把我们处理中的结果预追加(prepend)到list中。这是一个通用的函数式编程习语的Futures译本。这是正确的，不仅需要的样板代码(boilerplate)可以减少，易出错的可能性也会减少，并且读起来更好。
*Future组合子(combinators)的使用*。当操作多个futures时，Future.select，Future.join和Future.collect应该被组合编写出通用模式。
### 集合
并发集合的主题充满着意见、微妙(subtleties)、教条、恐惧/不确定/怀疑(FUD)。在大多实际场景都不存在问题：总是先用最简单,最无聊，最标准的集合解决问题。 在你知道不能使用synchronized前不要去用一个并发集合：JVM有着老练的手段来使得同步开销更小，所以它的效率能让你惊讶。
如果一个不可变(immutable)集合可行，就尽可能用不可变集合——它们是指称透明的(referentially transparent)，所以在并发上下文推断它们是简单的。不可变集合的改变通常用更新引用到当前值(一个var单元或一个AtomicReference)。必须小心正确地应用：原子型的(atomics)必须重试(retried)，变量(var类型的)必须声明为volatile以保证它们发布(published)到它们的线程。
可变的并发集合有着复杂的语义，并利用Java内存模型的微妙的一面，所以在你使用前确定你理解它的含义——尤其对于发布更新(新的公开方法)。同步的集合同样写起来更好：像getOrElseUpdate操作不能够被并发集合正确的实现，创建复合(composite)集合尤其容易出错。