面试题：Java流异步模式下的资源管理与同步控制

1. 管理线程资源避免耗尽

在Java流的异步模式下，可以通过ForkJoinPool来有效管理线程资源。ForkJoinPool是Java 7引入的一种线程池，特别适合处理分治算法和并行流操作。它使用工作窃取算法，使得线程在完成自己的任务后可以从其他线程的队列中窃取任务，提高了线程的利用率。

以下是一个简单的示例，展示如何使用ForkJoinPool来控制并行流的线程数量：

import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.stream.IntStream;

public class ThreadResourceManagement {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个固定线程数量的ForkJoinPool
        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(4);

        // 使用创建的ForkJoinPool执行并行流操作
        forkJoinPool.submit(() ->
                IntStream.range(0, 100)
                        .parallel()
                        .forEach(System.out::println)
        ).join();

        // 关闭ForkJoinPool
        forkJoinPool.shutdown();
    }
}

在上述代码中，我们创建了一个ForkJoinPool并指定了线程数量为4。然后，通过submit方法提交一个包含并行流操作的任务，最后使用join方法等待任务完成，并在最后关闭ForkJoinPool。

2. 同步控制确保数据一致性

当多个异步流操作需要共享某些状态时，可以使用Atomic类或者synchronized关键字来进行同步控制。

使用Atomic类

Atomic类提供了原子性操作，能够在多线程环境下安全地更新共享状态。以下是一个示例：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.stream.IntStream;

public class SynchronizationWithAtomic {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger sharedCounter = new AtomicInteger(0);

        IntStream.range(0, 100)
               .parallel()
               .forEach(i -> sharedCounter.incrementAndGet());

        System.out.println("Final counter value: " + sharedCounter.get());
    }
}

在这个例子中，AtomicInteger确保了incrementAndGet操作的原子性，即使在并行流的多线程环境下也能保证数据的一致性。

使用synchronized关键字

synchronized关键字可以用来同步代码块，确保同一时间只有一个线程可以执行该代码块。

public class SynchronizationWithSynchronized {
    private static int sharedCounter = 0;

    public static void main(String[] args) {
        Object lock = new Object();

        IntStream.range(0, 100)
               .parallel()
               .forEach(i -> {
                    synchronized (lock) {
                        sharedCounter++;
                    }
                });

        System.out.println("Final counter value: " + sharedCounter);
    }
}

在上述代码中，我们使用synchronized关键字同步了对sharedCounter的更新操作，通过一个Object实例作为锁对象，保证了在任何时刻只有一个线程可以更新sharedCounter，从而确保数据的一致性。

面试题：Java流异步模式下的资源管理与同步控制

知识考点

面试题答案

1. 管理线程资源避免耗尽

2. 同步控制确保数据一致性

使用Atomic类

使用synchronized关键字