面试题：Java桥接模式在高并发分布式系统中的优化

基于桥接模式设计系统架构

抽象部分：创建一个抽象的服务调用类ServiceInvocation，定义通用的服务调用方法invoke，并持有一个负载均衡策略的接口引用LoadBalanceStrategy。

abstract class ServiceInvocation {
    protected LoadBalanceStrategy loadBalanceStrategy;
    public ServiceInvocation(LoadBalanceStrategy loadBalanceStrategy) {
        this.loadBalanceStrategy = loadBalanceStrategy;
    }
    public abstract void invoke();
}

具体抽象子类：创建具体的服务调用子类，如RpcInvocation和HttpInvocation，继承ServiceInvocation，实现invoke方法，在方法中调用负载均衡策略选择服务实例并进行实际调用。

class RpcInvocation extends ServiceInvocation {
    public RpcInvocation(LoadBalanceStrategy loadBalanceStrategy) {
        super(loadBalanceStrategy);
    }
    @Override
    public void invoke() {
        String selectedService = loadBalanceStrategy.selectService();
        // 实际的RPC调用逻辑
        System.out.println("Performing RPC call to " + selectedService);
    }
}

class HttpInvocation extends ServiceInvocation {
    public HttpInvocation(LoadBalanceStrategy loadBalanceStrategy) {
        super(loadBalanceStrategy);
    }
    @Override
    public void invoke() {
        String selectedService = loadBalanceStrategy.selectService();
        // 实际的HTTP调用逻辑
        System.out.println("Performing HTTP call to " + selectedService);
    }
}

实现部分接口：定义负载均衡策略接口LoadBalanceStrategy，包含选择服务实例的方法selectService。

interface LoadBalanceStrategy {
    String selectService();
}

具体实现子类：创建具体的负载均衡策略子类，如RandomStrategy和RoundRobinStrategy，实现LoadBalanceStrategy接口的selectService方法。

class RandomStrategy implements LoadBalanceStrategy {
    private List<String> services;
    public RandomStrategy(List<String> services) {
        this.services = services;
    }
    @Override
    public String selectService() {
        Random random = new Random();
        int index = random.nextInt(services.size());
        return services.get(index);
    }
}

class RoundRobinStrategy implements LoadBalanceStrategy {
    private List<String> services;
    private int currentIndex = 0;
    public RoundRobinStrategy(List<String> services) {
        this.services = services;
    }
    @Override
    public String selectService() {
        String selectedService = services.get(currentIndex);
        currentIndex = (currentIndex + 1) % services.size();
        return selectedService;
    }
}

高并发环境下的优化

线程安全问题

不可变对象：对于负载均衡策略的配置等数据，尽量使用不可变对象。例如，List<String> services在构造函数中初始化后不再修改，这样可以避免多线程下的数据竞争。
线程安全集合：如果需要在运行时动态更新服务列表等数据结构，使用线程安全的集合，如CopyOnWriteArrayList。
同步块：在selectService等方法中，如果存在共享状态的修改操作，使用synchronized块或java.util.concurrent.locks.Lock来保证线程安全。例如在RoundRobinStrategy的selectService方法中，如果要动态调整服务列表，可以使用同步块：

class RoundRobinStrategy implements LoadBalanceStrategy {
    private List<String> services;
    private int currentIndex = 0;
    public RoundRobinStrategy(List<String> services) {
        this.services = services;
    }
    @Override
    public String selectService() {
        synchronized (this) {
            String selectedService = services.get(currentIndex);
            currentIndex = (currentIndex + 1) % services.size();
            return selectedService;
        }
    }
}

性能瓶颈

缓存：对于负载均衡策略选择结果进行缓存，尤其是在服务列表变化不频繁的情况下。可以使用本地缓存（如Guava Cache），减少重复计算。
异步处理：将服务调用部分异步化，使用java.util.concurrent.ExecutorService等线程池来执行实际的服务调用，提高系统的吞吐量。例如在invoke方法中：

class RpcInvocation extends ServiceInvocation {
    private ExecutorService executorService;
    public RpcInvocation(LoadBalanceStrategy loadBalanceStrategy, ExecutorService executorService) {
        super(loadBalanceStrategy);
        this.executorService = executorService;
    }
    @Override
    public void invoke() {
        String selectedService = loadBalanceStrategy.selectService();
        executorService.submit(() -> {
            // 实际的RPC调用逻辑
            System.out.println("Performing RPC call to " + selectedService);
        });
    }
}

分布式环境下的服务发现和动态配置

服务发现：使用服务发现框架，如Eureka、Consul等。在服务启动时向服务发现中心注册自己，客户端通过服务发现中心获取服务列表。在负载均衡策略中，可以通过服务发现中心的API动态获取最新的服务列表。
动态配置：使用配置中心，如Spring Cloud Config、Apollo等。将负载均衡策略的配置（如权重、服务列表等）存储在配置中心，当配置发生变化时，系统能够实时感知并更新相关配置。例如在LoadBalanceStrategy实现类中，可以通过配置中心的SDK获取最新配置。

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面试题：Java桥接模式在高并发分布式系统中的优化

知识考点

面试题答案

基于桥接模式设计系统架构

高并发环境下的优化

线程安全问题

性能瓶颈

分布式环境下的服务发现和动态配置